Caracterización de mezclas asfálticas finas modificadas con aceite refinado, blanqueado y desodorizado (RBD)

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Caracterización de Mezclas Asfálticas Finas

Modificadas con Aceite Refinado, Blanqueado y

Desodorizado (RBD).

Camilo Andrés Perico Martínez

Asesora: Silvia Caro Spinel

Universidad de Los Andes

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Civil

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Tabla de Contenido

AGRADECIMIENTOS ... 6

1) INTRODUCCIÓN ... 7

2) OBJETIVOS ... 10

2,1) OBJETIVO GENERAL ... 10

2,2) OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 10

3) MATERIALES ... 11

3,1) CEMENTO ASFÁLTICO ... 12

3,2) MATRIZ ASFÁLTICA FINA (FAM) ... 12

3,3) ACEITE DE PALMA Y ACEITE REFINADO, BLANQUEADO Y DESODORIZADO (RBD) ... 12

4) METODOLOGÍA ... 14

4,1) PROTOCOLO DE MEZCLADO DE ASFALTO CON BIO-LIGANTE. ... 14

4,1,1 ) Comprobación de la Calidad del Modificador. ... 14

4,1,2 ) Instrumentos. ... 14

4,1,3 ) Dosificación. ... 14

4,1,4 ) Proceso de Mezclado. ... 15

4,1,5 ) Verificación de Condiciones Óptimas del Producto ... 16

4,2) GRAVEDAD ESPECIFICA MÁXIMA TEÓRICA (Gmm) ... 16

4,3) ESPECÍMENES DE ENSAYO ... 19

4,3,1 ) Construcción de Probetas de Matriz Fina de Mezcla Asfáltica ... 19

4,3,2 ) Extracción de los Especímenes a ensayar en el Reómetro. ... 22

4,4) GRAVEDAD ESPECÍFICA BULK... 24

4,5) ENSAYO DMA ... 26

4,7) PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE CURVAS MAESTRAS. ... 28

4,8) PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE CURVAS MAESTRAS DE MEZCLAS ASFÁLTICAS COMPLETAS. ... 32

5) RESULTADOS ... 36

5,1) ÁNGULO DE FASE (δ). ... 36

5,2) MATRIZ FINA DE MEZCLA ASFÁLTICA DE CONTROL. ... 36

5,3) MATRIZ FINA DE MEZCLA ASFÁLTICA MODIFICADA CON 3% DE RBD. ... 38

5,4) MATRIZ FINA DE MEZCLA ASFÁLTICA MODIFICADA CON 4% DE RBD. ... 39

5,5) ANÁLISIS COMPARATIVO DEL IMPACTO ANTE LA VARIACIÓN EN 1% DE RBD EN LA FAM ... 41

5,6) ANÁLISIS COMPARATIVO DEL IMPACTO ANTE LA PRESENCIA DE 3% DE RBD EN EL CEMENTO ASFALTICO... 42

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2 5,7) ANÁLISIS COMPARATIVO DEL IMPACTO ANTE LA PRESENCIA DE 3% DE RBD EN MEZCLAS ASFÁLTICAS CON GRANULOMETRÍA COMPLETA. ... 43 5,8) ANÁLISIS COMPARATIVO DEL IMPACTO ANTE LA PRESENCIA DE 3% DE RBD EN MEZCLAS ASFÁLTICAS CON GRANULOMETRÍA COMPLETA, FAM Y CEMENTO ASFALTICO. ... 44 6) CONCLUSIONES ... 46 7) BIBLIOGRAFÍA... 47

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Lista de Ilustraciones

Figura 1: Ubicación de la Matriz Asfáltica Fina en una Mezcla Asfáltica ... 11

Figura 2: Montaje Proceso de Mezclado ... 15

Figura 3: Vórtice en Asfalto ... 15

Figura 4: Dosificado de modificador ... 16

Figura 5 Matriz Fina de la Mezcla Asfáltica esparcida sobre un cartón. (Foto tomada por Vanessa Gonzales Prieto) ... 17

Figura 6: Montaje del picnómetro usado durante el ensayo. ... 18

Figura 7: Instrumento de Agitación Automática para la extracción de todo el aire que se encuentre en la mezcla. ... 18

Figura 8: Extracción de la Probeta por medio de la introducción de un pistón a presión en la base inferior del molde que lo Contiene. ... 22

Figura 9: Extracción de la Probeta por medio de la introducción de un pistón a presión en la base inferior del molde que lo Contiene. ... 23

Figura 10: Especímenes extraídos de Probeta de la FAM de Control. ... 23

Figura 11: Denominación de las Zonas de la Probeta de las cuales se extrajeron los Especímenes. (Gonzalez, 2014) ... 23

Figura 12: Porcentajes de vacíos Diseñado y Porcentaje de Vacío del Ensayo Bulk. ... 25

Figura 13: Porcentaje de Vacíos en Especímenes de Control y Modificados. ... 26

Figura 14: Montaje de los Especímenes en los soportes de Madera. ... 27

Figura 15: Montaje en el Reómetro de un Espécimen (Gonzalez, 2014). ... 28

Figura 16: Módulo Complejo VS. Frecuencia... 29

Figura 17: Módulos Complejos trasladados independientemente para cada Temperatura ... 30

Figura 18: Correlación de William Landel Ferry. ... 31

Figura 19: Curva Maestra para una Temperatura de Referencia de 35ºC. ... 31

Figura 20: Curva Maestra a 35ºC con su respectiva línea de tendencia. ... 32

Figura 21: Curva Maestra del Angulo de Fase para una Temperatura de Referencia de 40ºC ... 34

Figura 22: Curva Maestra del Angulo de Fase para una Temperatura de Referencia de 35ºC ... 35

Figura 23: Resultados Obtenidos del Angulo de Fase para el Espécimen RBD 3% B1. ... 36

Figura 24: Curvas Maestras de las Matrices Finas de las Mezclas Asfálticas de Control a Tref = 35°C. ... 37

Figura 25: Cambio del Coeficiente de Variabilidad de las Curvas Maestras arrojadas por las Muestra de Control. ... 37

Figura 26: Curvas Maestras de las Matrices Finas de las Mezclas Asfálticas de Control a Tref = 35°C. ... 38

Figura 27: Cambio del Coeficiente de Variabilidad de las Curvas Maestras arrojadas por las Muestra Modificadas en 3% con RBD. ... 39

Figura 28: Curvas Maestras de las Matrices Finas de las Mezclas Asfálticas Modificada con 4% de RBD a Tref = 35°C. ... 40

Figura 29: Cambio del Coeficiente de Variabilidad de las Curvas Maestras arrojadas por las Muestra Modificadas en 4% con RBD. ... 40

Figura 30: Comparación de Curvas Maestras a Tref=35ºC de las FAM de Control y las Modificadas con 3% y 4% de RBD. ... 41

Figura 31: Comparación de Curvas Maestras de Cemento Asfaltico Modificado con 3% de RBD y sin Modificar. ... 43

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4 Figura 33: Curvas Maestras de Asfalto, FAM y Mezcla Completa sin modificar y modificadas en 3% con RBD... 45

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Lista de Tablas

Tabla 1: Valores comunes de Distribución en Porcentaje de una Mezcla Asfáltica Modificada . 11

Tabla 2: Granulometría FAM ... 12

Tabla 3: Resultados de los Ensayos de Gravedad Específica Máxima Teórica. ... 18

Tabla 4: Resumen de los contenidos en masa de la FAM modificada con 3% de RBD. ... 20

Tabla 5: Resumen de los contenidos en masa de la FAM modificada con 4% de RBD ... 20

Tabla 6: Resumen de los contenidos en masa de la FAM de control. ... 20

Tabla 7: Gravedad Específica Bulk y Porcentaje de Vacíos de las Probetas. ... 25

Tabla 8: Gravedad Específica Bulk y Porcentaje de Vacíos para los Especímenes de DMA ... 26

Tabla 9: Resultados del ensayo DMA para Barrido de Frecuencias y Temperaturas. ... 28

Tabla 10: Shift Factors para es Espécimen con RBD 3%-B1... 30

Tabla 11: Ajuste de Parámetros de Entrada a la Ecuación de WLF con relación al EMC. ... 31

Tabla 12: Valores Escogidas por Martínez-Villalba para la Ecuación de Witczak. (Martínez-Villalba, 2014) ... 33

Tabla 13: Parámetros de Correlación de WLF para la Curva Maestra del Angulo de Fase Tref de 40ºC... 34

Tabla 14: Parámetros de Correlación de WLF para la Curva Maestra del Angulo de Fase Tref de 35ºC... 35

Tabla 15: Parámetros de Correlación William-Landel-Ferrel para las Curvas Maestras de la FAM de Control ... 38

Tabla 16: Parámetros de Correlación William-Landel-Ferrel para las Curvas Maestras de la FAM Modificada con 3% de RBD ... 39

Tabla 17: Parámetros de Correlación William-Landel-Ferrel para las Curvas Maestras de la FAM Modificada con 4% de RBD ... 40

Tabla 18: Cuantificación de los Módulos Complejos de las tres Curvas Maestras y su Coeficiente de Variabilidad. ... 41

Tabla 19: Caída del Módulo Dinámico Respecto al Espécimen de Control. ... 42

Tabla 20: Parámetro de Ajuste de las Curvas Maestras de Cemento Asfaltico, Modificado y Sin Modificar ... 43

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AGRADECIMIENTOS

En primer lugar agradezco a la asesora la doctora Silvia Caro Spinel por su importante apoyo a lo largo de todo el proceso, por su generosidad con el conocimiento, por su dedicación, por la forma como pudo enseñarme a construir el conocimiento, por su excelente pedagogía y didáctica y por lo mucho que aprendí durante todo el proceso. En segundo lugar gracias a los docentes que compartieron muchos aspectos de la ingeniería civil y que serán muy útiles a lo largo de mi desempeño profesional. A la Universidad, en donde pude estructurarme como profesional, pude edificar muchos elementos intelectuales y sociales y en donde también desarrollamos aspectos esenciales para tener muy buenos amigos.

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INTRODUCCIÓN

En la actualidad es común que se evalúen múltiples posibilidades para la modificación de las mezclas asfálticas. Dentro de los argumentos para dicha modificación, se encuentra el hecho de que su fabricación requiere asfalto, un producto orgánico y no renovable, que resulta del refinamiento del petróleo (Precio Petroleo, 2014). Se ha visto un incremento cercano al 400% en el precio del barril del petróleo en los últimos 11 años (2003-2014), pasando de US$25,06 a US$95,74 (Precio Petroleo, 2014), lo cual ha producido un incremento superior al 115% en el precio de cada tonelada de asfalto, debido a que en el año 2004 era de COP$474.756,96 y actualmente dicho precio está en COP$1’040.943,20 (ECOPETROL, 2014). Respecto al impacto ambiental, se sabe que es necesario innovar en los materiales asfalticos para reducir las emisiones que se generan al ambiente y el gasto energético que requiere su proceso de fabricación. A manera de ejemplo, en el caso puntual de las mezclas densas en caliente, las temperaturas típicas de mezcla oscilan entre los 160ºC y 150ºC respectivamente (ECOPETROL, 2006) (Instituto Nacional de Vías, 2002).

Es importante tener presente que en Colombia el único productor de asfalto es Ecopetrol S.A. y que en la actualidad se encuentra cubierto por varios decretos que ratifican su posición de productor y comercializador exclusivo de este producto en el país. Una de dichas resoluciones es la Número 36858 emitida por el Ministerio de Comercio, Industria y Turismo, en la cual se ratifica a Ecopetrol como único proveedor de asfalto en Colombia y a su vez como la única compañía que tiene permitida la importación de dicho material (Superintendencia de Industria y Comercio, 2012). Otro aspecto significativo es aquel que se encuentra relacionado a la producción y consumo nacional del crudo y sus derivados, debido a que en los últimos 30 años se ha incremento en cerca del 30%, originando así una reducción en la reservas del país en 6,6 años para el 2014 (Asociación Colombiana de Petroleo, 2014).

Con base en este contexto, se propone en este trabajo caracterizar una mezcla asfáltica modificada con un bio-ligante. Estos productos son, como su nombre lo indica, de origen vegetal y se caracterizan por ser renovables en un periodo corto de tiempo, además de estar compuestos, al igual que el asfalto, por una estructura molecular de hidrocarburos. El bio-ligante que se quiere evaluar y cuantificar es producto derivado del procesamiento de la especie de palma de cera Elaeis Guineensis y toma nombre de aceite refinado blanqueado y desodorizado (RBD). Una ventaja que este proceso tiene es la potencial implementación de tecnología de mezclas asfálticas tibias, es decir, de mezclas se fabrican a una temperatura de 130ºC, lo cual tiene una reducción de temperatura respecto a las mezclas asfálticas en calientes de 20ºC, lo

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8 cual a su vez se ve reflejado en un ahorro en energía empleada en producción del 55%; y, en una reducción en las emisiones de CO2 del 45%. (Instituto de Desarrollo Urbano, 2011) (U.S. Department of TRansportation Federal Highway Administration, 2014).

Dado que se pretende producir una mezcla asfáltica modificada con bio-ligantes a base del proceso de refinamiento del aceite de palma de cera africana (Elaeis Guineensis) es importante conocer cómo es dicha industria al interior del país. Colombia fue denominada por la comisión de Malasia, principal productor de aceite de palma en el mundo, como el territorio con mayor atracción para cultivo de palma africana, debido a que se calculó un potencial de nueve millones de hectáreas para sembrar palma (León, 1998). Colombia es un país apto para el cultivo de la palma de cera, dadas sus condiciones climáticas y el contenido mineral de sus suelos, por lo cual en el año 2011 la producción de palma abarcaba 427.376 hectáreas del territorio colombiano. En el año 2010, Colombia fue el primer productor de aceite de palma a nivel de Latinoamérica y el quinto a nivel mundial. Sin embargo, este quinto lugar es poco significativo, ya que solo produce 1,6% del aceite de palma que se produce en el mundo, lo cual equivale a 753 mil toneladas (Superintendencia de Industria y Comercio, 2013).

En la actualidad, la industria de la infraestructura vial sigue con su interés por modificar las mezclas asfálticas, con la finalidad principal de obtener mejores propiedades mecánicas y materiales más sostenibles, con lo cual en los últimos dos años se ha comenzado a evaluar la posibilidad de sustituir parcialmente el asfalto dentro de las mezclas asfálticas por productos de origen vegetal (Lopera & Córdoba, 2013). Es por ello que en la actualidad dos Universidades reconocidas a nivel internacional están desarrollando proyectos investigativos acerca de abundantes aspectos relacionados con la mezcla asfáltica modificada con aceite de palma de forma independiente. Una de ellas es la Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellín y la otra es la Universidad de Los Andes. Los ingenieros Lopera y Córdoba realizaron ensayos de viscosidad brookfield de asfalto modificado en ciertos porcentajes de su peso con aceite crudo de palma, e igualmente aplicaron ensayos de deformación permanente, de fatiga y de modulo dinámico (Lopera & Córdoba, 2013).

Por otro lado, en la Universidad de Los Andes, dos estudiantes de ingeniería civil han presentado como proyecto de grado, trabajos que se encuentra relacionados directamente con este tema. Santiago Cortés hizo una caracterización de un asfalto con penetración 60-70 (1/10 mm) de Barrancabermeja modificándolo con 5 productos derivados de aceite de palma (aceite crudo de palma, aceite refinado, blanqueado y desodorizado (RBD), oleínas de segundo paso, estearinas duras y estearinas blandas), y los caracterizó por medio de penetración y viscosidad Brookfields.

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9 Así mismo, midió las propiedades reológicas de los ligantes asfalticos por el ensayo de reómetro de corte dinámico (DSR). Este proceso se repitió para asfaltos modificados en estado original, asfaltos modificados envejecidos a corto plazo (RTFO) y asfaltos modificados envejecidos a largo plazo (PAV) (Cortes, 2014). Juan Felipe Martínez-Villalba fue el segundo estudiante en trabajar en el tema y su proyecto de grado consistió en darle continuidad a la investigación realizada por Santiago Cortés, pero se enfocó únicamente en caracterizar reológicamente, por medio de un ensayo cíclico a torsión (DMA), un solo producto de los que se había mencionado, la Estearina Blanda, debido a que este modificador proporcionó el mejor comportamiento mecánico, según los ensayos realizados por Cortés (Martínez-Villalba, 2014).

Con base en los resultados obtenidos por el estudiante Cortés, se procede a realizar la selección de otro de los productos que él ensayó y para poner a prueba el material que se encuentra en el lado opuesto con respecto a los resultados de comportamiento mecánico, es decir, se selecciona el producto RBD, el cual presentó el comportamiento mecánico más desfavorable. Su selección se hizo con el fin de ratificar o refutar los resultados obtenidos por Cortés. Para ello se hizo la caracterización de una matriz fina de mezcla asfáltica modificada con RBD en dos porcentajes diferentes (3% y 4%), lo cual requirió el uso de un reómetro para realizar los ensayos tipo DMA (Dynamic Mechanical Analysis), los cuales permiten conocer las propiedades reológicas de las mezclas asfálticas, así como el deterioro que éstas sufren tras la aplicación de cargas cíclicas cortantes. Es importante aclarar, con respecto al porcentaje de modificante adicionado, que cuando se va a adicionar el 3% de agente modificante, se hace referencia a que se va a adicionar el 3% del peso total que debe tener el asfalto dentro de la muestra.

Con los resultados de las muestras que se introdujeron en el reómetro para los ensayos tipo DMA, se hizo una análisis comparativo del impacto de haber modificado la muestra FAM con un 3% de RBD con respecto a la mezcla asfáltica completa, para lo cual se implementaron el modelo de Witczak en los resultados obtenidos por el estudiante Cortés.

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OBJETIVOS

2,1) OBJETIVO GENERAL

 Analizar y cuantificar el efecto de agregar un porcentaje de Aceite de Palma Refinado Blanqueado y Desodorizado como agente modificador al interior de la matriz fina de una mezcla asfáltica.

2,2) OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Determinar las propiedades reológicas básicas de las mezclas finas modificadas con respecto a las mezclas que no se encuentran modificadas con (RBD).

 Determinar los procesos de deterioro ante carga cíclica de las mezclas finas modificadas con aceite refinado, blanqueado y desodorizado, para comparar su deterioro con respecto al que sufren las mezclas de control.

 Cuantificar y analizar los resultados obtenidos para cada uno de los porcentajes que se evaluaron para la mezcla modificada con RBD, con el fin de determinar el impacto que tiene la cantidad de modificador en el comportamiento y desempeño de la mezcla.

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MATERIALES

Las mezclas asfálticas hacen referencia a la combinación entre ligante asfaltico y agregados, pero esto sólo en lo que corresponde a su análisis en masa, debido a que se conoce que desde el punto de vista volumétrico se debe tener presente el porcentaje de la muestra que van a estar ocupados por los vacíos. A continuación se presenta la Tabla 1 con los valores más comunes respecto a la distribución en masas y volúmenes al interior de una mezcla asfáltica sin modificar.

Tabla 1: Valores comunes de Distribución en Porcentaje de una Mezcla Asfáltica Modificada Materiales Porcentaje en Masa Porcentaje en Volumetría

Asfalto 5% 10%

Agregados 95% 85%

Vacíos 0% 5%

Ahora, es relevante aclarar el concepto que va a ser el gran diferenciador respecto a la magnitud de la mezcla asfáltica que se ensayó, ya que este proyecto solo analizó la FAM de la misma. Como se observa en la Figura 1, la Matriz Fina de Mezclas Asfálticas (por sus siglas en inglés FAM) es parte de una mezcla asfáltica completa: sólo está compuesta por el ligante asfaltico y los agregados cuyo máximo tamaño de partícula corresponde a aquellos que son capaces de pasar por el tamiz número 16.

Figura 1: Ubicación de la Matriz Asfáltica Fina en una Mezcla Asfáltica

El diseño de la FAM se conoce mediante el diseño de la mezcla completa. Para el caso puntual de este estudio se empleó el diseño de una mezcla asfáltica realizada por el Ingeniero Eduardo José Rueda, durante el desarrollo de su proyecto de grado titulado “Diseño e Implementación de un Nuevo Montaje Experimental para la Caracterización de Mezclas Asfáltica”, para la obtención de su título de maestría en Ingeniería Civil en la Universidad de Los Andes. El ingeniero Rueda hizo uso de la metodología superpave y usó como insumos asfalto de la refinería de Barrancabermeja, clasificado por penetración como 60-70 y una granulometría bajo las especificaciones del INVIAS, para mezclas asfálticas densas en caliente tipo MDC-2 (Rueda, 2013).

Sin embargo, para conocer tanto el porcentaje de asfalto, como la granulometría de la FAM de forma exacta y precisa, se hizo consulta del trabajo de grado titulado “Influencia de la Humedad Relativa en el Comportamiento y el Deterioro de las Matrices Asfálticas Finas” realizado por la Ingeniera Sonia Katherin Hernández Beltrán, para la obtención de su título de maestría en Ingeniería Civil, en la Universidad de Los Andes. En dicha tesis ella especifica que el contenido

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12 de asfalto dentro de la FAM debe ser de 11,53% del peso total de la muestra, el cual fue encontrado siguiendo la norma INVIAS INV E -732-07 (Hernández, 2013).

En la Tabla 2 se puede observar la granulometría que compone la matriz fina de la mezcla asfáltica, dentro de la cual se incluyen los porcentajes que la caracterizan para cada uno de los tamices #16, #40, #80, #200 y fondo, permitiendo confirmar que la FAM no va a contener partículas con un tamaño superior a 1,18 milímetros, es decir, que la totalidad de los agregados deben ser capaces de pasar por el tamiz número 16.

Tabla 2: Granulometría FAM

Respecto al porcentaje de vacíos al interior de la matriz fina de la mezcla asfáltica, se tomó la decisión de evaluar un porcentaje 10%, para lo cual fue fundamental la participación activa de la asesora del proyecto de grado. A continuación se describen los materiales que se usaron para la fabricación de los especímenes a ensayar.

3,1) CEMENTO ASFÁLTICO

Como se mencionó previamente, el asfalto que se usó para la elaboración de los especímenes fue clasificado por penetración en el rango 60-70 décimas de milímetros, y provenía de la refinería de Barrancabermeja.

3,2) MATRIZ ASFÁLTICA FINA (FAM)

La matriz asfáltica fina que se usó para el desarrollo de esta investigación consistió en la matriz fina de una mezcla asfáltica, compuesta de un ligante asfaltico modificado al 0%, 3% y 4% de su porcentaje en peso con aceite refinado blanqueado y desodorizado, y por agregados que cumplían con la granulometría especificada en la Tabla 2.

3,3) ACEITE DE PALMA Y ACEITE REFINADO, BLANQUEADO Y DESODORIZADO

(RBD)

A pesar que el cultivo de la palma aceitera llegó a Colombia de manera marginal en el año 1932, sólo hasta la década del 50 se adoptó como política estatal la promoción de su cultivo como parte de la política de sustitución de importaciones, y se creó la Federación Nacional de Cultivadores de Palma de Aceite (Fedepalma) (Sánchez, 2006). La industria correspondiente al sector palmero participa actualmente con el 3.3% del PIB que es aportado por la parte

No. 16 1,18 100,00% 0,00% No. 40 0,43 66,10% 33,90% No. 80 0,18 42,37% 23,73% No. 200 0,08 20,34% 22,03% Fondo - 0,00% 20,34%

Tamiz Tamiz (mm) Porcentaje Pasa FAM (%)

Porcentaje Retenido FAM (%)

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13 agropecuaria del país para el año 2012, el cual tuvo un aporte total del 9%, (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y y la Agricultura, 2012).

La palma de cera africana tiene como nombre Elaeis Guineensis y se encuentra en capacidad de producir racimos de frutos a partir de los 30 meses en condiciones óptimas, las cuales se encuentran enmarcadas por temperaturas entre los 21ºC y los 26ºC, precipitaciones entre los 1.800 mm y 2.300 mm al año, y exposición solar de 125 horas mensuales, repartidas equitativamente (Superintendencia de Industria y Comercio, 2013)

En el año 2010 se encontraban sembradas 404.104 hectáreas con palma de cera africana, mientras que para el año 2012 se registraron 452.000 hectáreas, mostrando así un aumento de 11,5% en un periodo de tiempo de dos años, lo cual es clara evidencia de que esta industria aún se encuentra en crecimiento. Es importante resaltar que el 62% de la totalidad de las hectáreas cultivadas se encontraba en etapa productiva y el 38% restante se encontraban en etapa de desarrollo, y que gracias al amplio esparcimiento de los cultivos por el país se ha logrado mantener un flujo continuo de recolección y producción de aceite de palma, ya que los cultivos se encuentran ubicados en 17 departamentos (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y y la Agricultura, 2012) (Superintendencia de Industria y Comercio, 2013). En el año 2012 se lograron producir 1’040.000 toneladas de aceite de palma a un precio promedio nacional de COP$ 2.072,00. (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y y la Agricultura, 2012).

Respecto al proceso productivo para la obtención de aceite de palma refinado, blanqueado y desodorizado (RBD), es necesario explicar que todo este producto se obtiene por medio de un proceso de destilación y dicho proceso consta inicialmente de la refinación para eliminar impurezas y contaminantes que afectan la calidad del producto, por medio del proceso físico o del proceso químico. Posteriormente comienza el proceso de desgomado y blanqueado, lo cual consiste en el proceso de remoción de carotenos y productos de oxidación. Finalmente, en el proceso en que el aceite es desodorizado, es donde se terminan de remover los aceites iniciales productos como tocoferoles, tocotrienoles, monoglicéridos y más productos de oxidación y de descomposición de pigmentos (Fedepalma, 1998).

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METODOLOGÍA

4,1) PROTOCOLO DE MEZCLADO DE ASFALTO CON BIO-LIGANTE.

Este protocolo para la mezcla del asfalto con el agente modificador fue diseñado por Santiago Cortés, como parte de su Proyecto de Grado en la Universidad de Los Andes. Cortés, realizó dicho procedimiento con la finalidad de obtener una mezcla con alto nivel de homogeneidad. Por esta razón, esta sección es de completa autoría de Cortés.

4,1,1 ) Comprobación de la Calidad del Modificador.

Inicialmente se debe contar con recipientes de mínimo 500 gramos de asfalto nuevos, los cuales deben encontrarse dentro de su periodo de vigencia, lavados y secados en horno. Durante el almacenamiento, los productos no deben de ser expuestos al sol y deben ser almacenados en un lugar seco a temperatura ambiente entre 5°C y 35°C.En segunda instancia, se debe verificar que el producto no presente olores rancios o ácidos.

4,1,2 ) Instrumentos.

Los siguientes son los instrumentos requeridos por el proceso:

 Jeringas desechables de 50 ml.

 Agitador mecánico industrial con capacidad de alcanzar las 2000 rpm.

 Plancha de calentamiento de materiales.

 Termómetro.

 Cronometro.

4,1,3 ) Dosificación.

Antes de llegar a este punto, se deben tener claros los valores másicos exactos, tanto del asfalto como de los modificadores. En este caso la mezcla se debe realizar siguiendo las siguientes proporciones:

 Para la mezcla de 3 % se deber usar una proporción de 3 gramos de modificador por cada 100 gramos de asfalto que se requieren, es decir, se adicionan 3 gramos de agente modificador a 97 gramos de asfalto y así formar un asfalto modificado de 100 gramos.

 Para la mezcla de 4 % se deber usar una proporción de 4 gramos de modificador por cada 100 gramos de asfalto que se requieren, es decir, se adicionan 4 gramos de agente modificador a 96 gramos de asfalto y así formar un asfalto modificado de 100 gramos.

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4,1,4 ) Proceso de Mezclado.

El proceso de mezclado es fundamental para obtener los beneficios brindados por el modificador. A continuación se especifica el proceso que se debe ser seguido.

 Calentar el asfalto en el horno a 130°C, para así garantizar la fluidez del material en el proceso.

 Calentar el modificador en un baño a 40°C, garantizando que se en encuentre en esta liquido el material.

 Encender la plancha para lograr mantener una temperatura del asfalto de al menos 110°C.

 Realizar el montaje especificado en la Figura 2, en el cual el mezclador alcance una profundidad de un tercio de la altura total del recipiente del asfalto:

Figura 2: Montaje Proceso de Mezclado

1. Encender el agitador mecánico e ir subiendo gradualmente las rpm hasta alcanzar las 2000rpm, punto en que se observa un vórtice similar al apreciado en la Figura 3.

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16 2. Añadir el modificador, de forma tal que por cada 10 segundos debe ser agregado un ml del

modificador.

Figura 4: Dosificado de modificador

3. El modificador debe ser agregado únicamente cuando el agitador se encuentre a 2000 rpm. 4. Culminado el proceso de agregar el modificador, se debe mantener el asfalto a 2000rpm

durante 5 minutos.

5. Permitir que el asfalto modificado se enfríe, para así proceder con su almacenamiento.

4,1,5 ) Verificación de Condiciones Óptimas del Producto

 El bio-asfalto debe tener una apariencia idéntica a la de un asfalto sin modificar, es decir, que no debe presentar grumos ni capas de aceite en la superficie.



Cuando se recaliente el asfalto modificado, este no debe presentar una capa de aceite en la superficie.

4,2) GRAVEDAD ESPECIFICA MÁXIMA TEÓRICA (G

mm

)

Dado que ya se conoce la granulometría y el porcentaje de asfalto que van a ser utilizados en la matriz fina de la mezcla asfáltica, por medio de los aportes generados por los Ingenieros Rueda y Hernández, respectivamente, se procedió a generar las probetas que permitirán conocer la gravedad especifica máxima teórica del material y así determinar cuáles deben ser los pesos en gramos de cada componente dentro de la mezcla asfáltica. Para ello se hizo uso de la normativa INVIAS INV E-735-07. Se realiza la aclaración nuevamente que se va a adicionar el 3% y 4% de modificante en porción correspondiente a la cantidad de peso que debe ocupar el asfalto.

Se elaboraron tres ensayos de gravedad específica máxima teórica (Gmm), uno para la matriz fina de mezcla asfáltica que no se modificó o muestra de control, la segunda corresponde a la

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17 FAM modificada en 3% de su peso y la última corresponde a la FAM modificada en 4% de su peso. Después de realizar los pesos de cada uno de los materiales que componen la granulometría, el asfalto y el modificante en los casos requeridos, según lo dicho por la norma INVIAS INV E-735-07, se realizó el siguiente procedimiento.

Primero se tuvo presente que los materiales pesados para cada uno de los ensayos debían encontrarse al interior del horno, por lo menos durante dos horas, a la temperatura de mezclado. Es decir, que el asfalto modificado, los agregados con la granulometría requerida y la bandeja de mezclado se debían encontrar a 130C. Después de este tiempo es permitido comenzar a realizar la matriz fina de la mezcla asfáltica.

 Transcurridas las dos horas, se retiró la bandeja donde se hizo la mezcla y se procedió a tarar una balanza con su peso, es decir, se colocó la bandeja sobre la balanza y esta se taró para no tomar en cuenta la masa de la bandeja dentro de las siguientes mediciones.

 Se vertió sobre la bandeja la cantidad exacta de asfalto modificado requerido para el ensayo.

 Se vertió la totalidad de los agregados que componen la granulometría sobre la bandeja y se comenzó a mezclar los dos productos, lo cual se realizó hasta que la totalidad de los agregados fue recubierta por el asfalto modificado.

 Se introdujo la bandeja con la mezcla asfáltica durante dos horas en el horno a una temperatura de 130C, después de las cuales se procedió a retirarla del horno y extenderla sobre un cartón de forma que permitió estar verificando, constantemente, que no se formaran grumos, dentro de los cuales se puedan quedar atrapados volúmenes de aire. Esto puede ser apreciado en la Figura 5.

 Se pesó en la balanza la cantidad de material que se usaría en el ensayo y se vertió al interior de un picnómetro, del cual se conocía su peso. Se le adicionó agua con una temperatura de 25C para que esta quedara a una altura de una pulgada por encima de la totalidad de la mezcla ensayada. Se engrasó la tapa del picnómetro y se tapó el picnómetro para proceder a la aplicación de vacío a una presión de 4 kPa. Esto se puede observar en la Figura 6.

 A una presión de 4 kPa, se comenzó un proceso de agitación periódica, el cual consiste en agitar de forma vigorosa durante dos minutos y dejar reposar la mezcla durante un minuto. Se repitió este ciclo durante un tiempo de 15 minutos. Este procedimiento se puede realizar de forma automática o de forma manual, pero para el caso puntual se realizó de forma manual debido a que el instrumento mostrado en la Figura 7 no estaba en la capacidad de aplicar las vibraciones necesarias para extraer todos los volúmenes de aire al interior de la mezcla.

 Después de finalizar el proceso de agitación se procedió a retirar la manguera que suministraba el vacío y se terminó de llenar en su plena capacidad el picnómetro con agua a 25 C. En este punto se pesó por última vez el picnómetro con la mezcla en su interior y se llenó de agua en el resto de su capacidad.

(19)

18 Figura 6: Montaje del picnómetro usado durante el ensayo.

Figura 7: Instrumento de Agitación Automática para la extracción de todo el aire que se encuentre en la mezcla.

Todo el procedimiento anterior tiene como finalidad conocer la gravedad especifica máxima teórica que tiene una mezcla asfáltica sin modificar, la de una mezcla asfáltica modificada con 3% de RBD y la de una mezcla asfáltica modificada con 4% de RBD. Para conocer el Gmm de cada mezcla se hace uso de la Ecuación 1. En la Tabla 3 se pueden observar los resultados obtenidos para la variable a encontrar.

Ecuación 1: 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎

𝐺𝑚𝑚

= 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑀𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 𝐴𝑠𝑓á𝑙𝑡𝑖𝑐𝑎

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑅𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝐴𝑔𝑢𝑎 − (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑅𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑜𝑛 𝑙𝑎 𝑀𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 𝐴𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑦 𝑒𝑙 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝑠𝑢 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑀𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 𝐴𝑠𝑓á𝑙𝑡𝑖𝑐𝑎)

Tabla 3: Resultados de los Ensayos de Gravedad Específica Máxima Teórica.

11263

Peso Mezcla Asfáltica Ensayada (g) 1654,03

Peso del Recipiente con la Mezcla Asfáltica y el Agua en su Interior (g) 12157

Gmm 2,17626936

Gmm 2,17075428

Gmm 2,17718373

Peso del Recipiente lleno con Agua (g)

Sin Modificar

RBD 4% RBD 3%

(20)

19 Es complejo realizar un análisis de resultados obtenidos en la Tabla 3, ya que sólo se hizo para dos contenidos de agente modificador y para la muestra de control, además de que no se realizó repetitividad del ensayo. Se observa que entre el Gmm de los contenidos de 3% y 4% se encuentran ubicado el Gmm de la muestra de control, lo cual hace parecer que su comportamiento sea similar al de una campana y deja a la expectativa la posibilidad de obtener una mezcla modificada óptima dentro de la misma.

4,3) ESPECÍMENES DE ENSAYO

Para poder construir los especímenes que van a ser ensayados en el reómetro por medio de los ensayos DMA, se realizaron ciertos pasos a partir de haber conocido las gravedades especificas máximas teóricas de cada mezcla.

4,3,1 ) Construcción de Probetas de Matriz Fina de Mezcla Asfáltica

Las probetas de la matriz fina de la mezcla asfáltica se construyeron a una altura de 90 milímetros y diámetro de 150 milímetros, con la finalidad de poder extraer de ellas los especímenes cilíndricos que se ensayaron. Conociendo las dimensiones que tendría la muestra y la gravedad específica máxima teórica se procedió a conocer el peso de cada uno de los componentes de la misma, ya que con las dimensiones se puede calcular de forma fácil el volumen total de la FAM; con lo cual se determinó el valor deseado de Gmb o gravedad especifica bulk de la muestra (Ecuación 2). Después de obtener el Gmb de cada una de las mezclas, se multiplicó este valor por el volumen que tiene la probeta, para así conocer cantidad de agregados, de asfalto y de modificante que se necesitan para la fabricación de la muestra.

Ecuación 2: 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝐵𝑢𝑙𝑘

𝐺𝑚𝑏 =

%𝐺𝑚𝑚× 𝐺𝑚𝑚

100 =

(100% − %𝑉𝑎𝑐í𝑜𝑠) × 𝐺𝑚𝑚

100

A continuación se presenta la masa total de la matriz fina de la mezcla asfáltica, al igual que las masas de cada uno de los componentes, los cuales han sido segregados seguidamente en su volumetría y en la cantidad de RBD que se requiere para modificar el asfalto. Esto se resume en la Tabla 4 para la mezcla modificada con 3% de RBD, en la Tabla 5 para la mezcla modificada con 4% de RBD y en la Tabla 6 para la mezcla de control.

(21)

20 Tabla 4: Resumen de los contenidos en masa de la FAM modificada con 3% de RBD.

Tabla 5: Resumen de los contenidos en masa de la FAM modificada con 4% de RBD

Tabla 6: Resumen de los contenidos en masa de la FAM de control.

A continuación, se deben fabricar cada una de las probetas con base a las cantidades observadas previamente. Para ello se describe a continuación el procedimiento que se debe realizar.

3452,44 3054,37 398,07

No. 16 1,18 100% -

-No. 40 0,43 66,10% 33,90% 1035,3796

No. 80 0,18 42,37% 23,73% 724,7657

No. 200 0,08 20,34% 22,03% 672,9967

Fondo - 0,00% 20,34% 621,2277

11,53% 398,066

3% 11,942

97% 386,124

100% 398,066

Modificante (%, g) Asfalto Puro (%, g) Asfalto Total (%, g)

Masa de la Muestra (g) Masa de Agregados (g) Masa de Asfalto (g)

Tamiz Tamiz

(mm)

Porcentaje Pasa FAM (%)

Porcentaje Retenido FAM (%)

Masa Retenida (g)

Asfalto (%, g)

3462,66 3063,42 399,24

No. 16 1,18 100% -

-No. 40 0,43 66,10% 33,90% 1038,4462

No. 80 0,18 42,37% 23,73% 726,9123

No. 200 0,08 20,34% 22,03% 674,9900

Fondo - 0,00% 20,34% 623,0677

11,53% 399,245

4% 15,970

96% 383,275

100% 399,245

Tamiz Tamiz

(mm)

Asfalto (%, g) Masa de agregados Masa de Asfalto Masa de la muestra

3461,21 3062,13 399,08

No. 16 1,18 100% -

-No. 40 0,43 66,10% 33,90% 1038,0101

No. 80 0,18 42,37% 23,73% 726,6071

No. 200 0,08 20,34% 22,03% 674,7065

Fondo - 0,00% 20,34% 622,8060

11,53% 399,077

0% 0,000

100% 399,077

Masa de la muestra Masa de agregados Masa de Asfalto

Asfalto (%, g)

Tamiz Tamiz

(mm)

(22)

21

 Seguir el procedimiento descrito en la sección 4.1. de este documento para realizar la modificación del asfalto con el aceite refinado blanqueado y desodorizado, esto para la fabricación de las dos mezclas que se van a modificar.

 Introducir en un horno el asfalto (modificado o no), los agregados que cumplan con la granulometría, la bandeja para realizar el mezclado, el molde de compactación y los discos de compactación. La temperatura del horno debe ser de 130°C y todos los materiales deben permanecer al menos 2 horas a esta temperatura.

 Retirar la bandeja del horno y tarar la balanza con su peso, para que así sea más fácil pesar la cantidad de asfalto que debe llevar la mezcla. Verter los agregados en la bandeja y mezcla con el asfalto, esto se debe realizar hasta que la mezcla quede con aspecto homogéneo y que las partículas se encuentren completamente recubiertas por asfalto.

 Introducir la mezcla al horno a la misma temperatura inicial, 130 °C. Debe permanecer allí una hora, lo cual maximice la probabilidad de obtener una mezcla más homogénea.

 Se retira el molde de compactación y se procede a engrasarlo, para que luego sea más fácil extraer la probeta. Igualmente se coloca un papel filtro en la parte inferior del mismo.

 Se retira casi de forma simultánea la mezcla del horno y se comienza a introducir en el molde, pero no se vierte de forma completa. La forma de introducir la mezcla es, colocando una tercera parte de la altura final de la mezcla e introduciendo 10 golpes periféricos con una espátula y 15 más en el centro. Esto se realiza para la segunda capa, la cual se encuentra a dos terceras partes de la altura final. Después de verter la totalidad del material, se realiza el mismo procedimiento de golpeteo, el cual busca evitar la concentración de vacíos en puntos específicos, para que así la compactación sea lo mayor homogénea posible.

 Posterior a ello, se debe colocar una lámina metálica de 1 milímetro de grosor, la cual evitará que el compactador se ensucie y a la vez se lleve parte de la mezcla en el proceso de compactación. A continuación se configura el criterio de compactación que se desea realizar. Para este caso puntual se hizo para una compactación que culmine con una probeta de altura de 90 milímetros, tal y como se había estipulado para el cálculo de las masas a mezclar.

 Colocar el molde al interior del compactador giratorio y verificar que este tenga en su interior el plato de compactación adecuado para el diámetro de la probeta. Dar inicio a la compactación y realizar los procedimientos que indique el software de uso.

 Verificar que el compactador haya terminado el proceso y que a su vez haya logrado fabricar una probeta con la altura deseada. Retirar el molde del compactador y retirarle a su vez la lámina metálica protectora.

 Esperar al menos 4 horas para comenzar el proceso de extracción de la probeta del molde.

 Para comenzar el proceso de extracción se debe introducir el molde dentro del horno por un periodo de 30 minutos a 60 minutos. Después de los cuales se procede a extraer la probeta del molde, lo cual puede realizarse de forma manual o de forma automática como se muestra en la Figura 8.

(23)

22 Figura 8: Extracción de la Probeta por medio de la introducción de un pistón a presión en la base inferior del molde

que lo Contiene.

4,3,2 ) Extracción de los Especímenes a ensayar en el Reómetro.

Los especímenes cilíndricos tipo DMA que van a ser ensayados deben estar en la capacidad de poderse ensayar en el reómetro, el cual será el equipo encargado de realizar los ensayos de caracterización en este trabajo (reómetro TA-AR200ex). Para que los especímenes sean aceptables, éstos deben tener una longitud de 50 milímetros y un diámetro de 13 milímetros. Estos especímenes se extraen de las probetas de matriz fina de mezcla asfáltica que fueron construidas mediante el procedimiento explicado en la sección 4.3.1 La extracción se hizo por medio de un taladro montado como se muestra en la parte izquierda de la Figura 9. En ella se puede observar como el taladro se encuentra apuntado de forma perpendicular a la cara superior de la probeta y en la parte del medio se observa como en el proceso de extracción se hace uso de agua para facilitar la penetración del taladro y así lograr que el espécimen sea extraído sin perder agregados durante el proceso. En la Figura 10 se puede observar los especímenes extraídos de la probeta de FAM de control y a su vez se puede visualizar la segregación de los especímenes según la procedencia del espécimen al interior de la probeta, es decir, cada espécimen es separado según la zona de la cual fue extraído de la probeta, lo cual se realiza con la finalidad de sacar un factor de varianza en los análisis, debido a que cada una de las zonas señaladas en la Figura 11 muestran diferentes niveles de compactación y por ende su comportamiento será distinto, razón por la cual se decide clasificar los especímenes extraídos del anillo exterior con la letra A en su nombre, los extraídos del anillo del medio con la letra B y los extraídos del centro con la letra C.

(24)

23 Figura 9: Extracción de la Probeta por medio de la introducción de un pistón a presión en la base inferior del molde

que lo Contiene.

Figura 10: Especímenes extraídos de Probeta de la FAM de Control.

(25)

24 Después de realizar este procedimiento, los especímenes extraídos cuentan con el diámetro requerido de 13 milímetros, más su longitud es bastante superior a la requerida para los ensayos, ya que en ese instante es de 90 milímetros, por lo cual es necesario eliminar 20 milímetros en cada extremo del espécimen. Para eliminar los excesos a cada extremo del espécimen se procedió a macar dicha longitud y se realizó el corte de los bordes usando una sierra mecánica. Después de ello es necesario que la totalidad de los especímenes sea sometida a la medición de su longitud y posteriormente de su diámetro, ya en que en la mayoría de los casos la longitud del espécimen excede los 50 milímetros y por ende se requiere que se lijen los excesos.

4,4) GRAVEDAD ESPECÍFICA BULK.

La gravedad específica bulk permite realizar una verificación respecto a la compactación que tienen las muestras que se están fabricando. Para conocer la gravedad específica de una muestra es necesario aplicar el procedimiento determinado por la norma INVIAS I.N.V E-733-07. Es importante aclarar que para el caso puntual este procedimiento fue aplicado tanto a las 3 probetas completas como a los especímenes tipo DMA que se van a ensayar en el reómetro. Este es un ensayo de poca dificultad, pero si es un ensayo que presenta poca precisión con los resultados de los especímenes, debido a que estos tienen un tamaño inferior y para conocer las variaciones en su peso se requiere un equipo de mayor exactitud o que en su defecto permita conocer una mayor cantidad de cifras en las variables medidas.

El procedimiento para conocer la gravedad específica Bulk consiste en registrar tres pesos en un orden preciso.

 Se pesa la muestra seca en una balanza de forma normal.

 Se procede a sumergir la muestra en un baño termostatado que se encuentre a una temperatura de 25°C, por 5 minutos.

 Se realiza un montaje que permita tomar el peso de la muestra sumergida en el baño termostatado, de tal forma que dicho peso tome en cuenta que la totalidad de los vacíos que tiene la muestra se encuentren llenos de agua.

 Por último, se debe secar la muestra de forma superficial con una toalla humedecida, la cual no vaya a absorber agua del interior de la muestra, sino; que sólo absorba el agua que simplemente elimine los excesos de agua en las superficies de las mezclas. Posterior a ello se toma de forma eficiente el peso de la muestra nuevamente.

La Ecuación 3 permite calcular la gravedad específica bulk, la cual entra como parámetro en la Ecuación 4 para conocer así el porcentaje de vacíos de cada una de las muestras. Es importante tener presente que Gmb varía para cada muestra, así la mezcla sea la misma, mientras que el Gmm es propio de cada mezcla, es decir que especímenes de la misma mezcla poseen el mismo Gmm.

Ecuación 3: 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝐵𝑢𝑙𝑘

𝐺𝑚𝑏 =

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑆𝑒𝑐𝑜

Ecuación 4: Porcentaje de Vacíos

𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑉𝑎𝑐í𝑜𝑠 (%) = (1 −𝐺𝑚𝑏 𝐺𝑚𝑚

(26)

25 Este procedimiento se aplicó tanto a las probetas como a los especímenes. La Tabla 7 Muestra los resultados obtenidos de realizar el ensayo de Gmb para las tres probetas construidas, además de incluir cuanto es el porcentaje de vacíos que realmente hay en la probeta y así ver que tanto fue compactada. Es importante resaltar como la muestra de control sufrió una mayor compactación y por ende adquirió una mayor densidad, lo cual se ve reflejado en el módulo de los especímenes que se vayan a extraer del mismo. De igual forma en la Figura 12 se puede observar la diferencia que existe entre el porcentaje de vacíos que debería tener cada una de las probetas según su diseño y el porcentaje de vacíos con el que quedaron realmente compactados. Es importante resaltar cómo ninguna de las probetas quedó compactada bajos los parámetros de diseño.

Tabla 7: Gravedad Específica Bulk y Porcentaje de Vacíos de las Probetas.

Figura 12: Porcentajes de vacíos Diseñado y Porcentaje de Vacío del Ensayo Bulk.

De igual forma se calculan los Gmb para la totalidad de los especímenes que se van a someter a el ensayo de DMA. Estos resultados pueden ser vistos en Tabla 8, y a su vez, se calculan y grafican el porcentaje de vacíos de cada uno de los especímenes de cada probeta, tal y como se observa en la Figura 13. El cálculo de los porcentajes de vacíos de cada espécimen permite concluir que el ensayo de Gmb arroja resultados con un grado alto de exactitud, más poseen una baja precisión.

Control 10 3,08489 1,5557 3,0886 2,012 7,527

RBD 3% 10 3,42844 1,6817 3,4306 1,960 9,693

RBD 4% 10 3,42680 1,6832 3,4284 1,964 9,812

% Vacíos Probeta % Vacíos

Diseño Peso Seco (g) Peso Sumergido (g) Peso Superficialmente Seco (g) Gmb 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

Control RBD 3% RBD 4%

P o rc e n ta je d e V ac ío s (% )

Porcenajes de Vacios Diseñado y Real.

Diseño

(27)

26 Figura 13: Porcentaje de Vacíos en Especímenes de Control y Modificados.

Tabla 8: Gravedad Específica Bulk y Porcentaje de Vacíos para los Especímenes de DMA

4,5) ENSAYO DMA

El ensayo DMA permite caracterizar las propiedades de las matrices finas viscoelásticos con relación a sus propiedades reológicas. Es importante resaltar que se decidió realizar sólo los ensayos sobre los especímenes de la zona B, tal y como se observa en la Tabla 8. Durante el ensayo se pueden manejar dos modalidades, deformación controlada, en la cual va cambiando el esfuerzo aplicado, o esfuerzos controlados, donde las deformaciones van variando. Para el caso puntual, se decidió aplicar un barrido de frecuencias y temperaturas ante condiciones de deformación controlada, lo que permitió construir las curvas maestras del material.

0,000% 2,000% 4,000% 6,000% 8,000% 10,000% 12,000%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

P o rc ent aje de V ac ío s (%) Especimen

Porcentaje de Vacíos en Especimenes

RBD 3%

RBD 4%

Control

Muestra Sección Especimen Peso Seco (g) Peso Sumergido (g) Peso Superficialmente Seco (g)

Gmb % Vacios

1 B RBD 3% 14,64 7,16 14,66 1,9520 10,077%

2 B RBD 3% 14,48 7,12 14,49 1,9647 9,491%

3 B RBD 3% 14,62 7,20 14,63 1,9677 9,354%

4 B RBD 3% 14,61 7,14 14,66 1,9428 10,500%

5 B RBD 3% 14,61 7,12 14,66 1,9377 10,738%

6 B RBD 3% 14,77 7,28 14,79 1,9667 9,400%

7 B RBD 3% 14,48 7,14 14,53 1,9594 9,736%

8 B RBD 3% 14,62 7,24 14,66 1,9704 9,232%

9 B RBD 3% 14,62 7,22 14,67 1,9624 9,598%

10 B RBD 3% 14,46 7,18 14,50 1,9754 8,999%

11 B RBD 3% 14,65 7,13 14,67 1,9430 10,493%

1 B RBD 4% 14,32 7,00 14,34 1,9510 10,391%

2 B RBD 4% 14,21 6,98 14,25 1,9546 10,223%

3 B RBD 4% 14,46 7,11 14,48 1,9620 9,883%

4 B RBD 4% 14,26 7,01 14,31 1,9534 10,277%

5 B RBD 4% 14,19 7,03 14,21 1,9763 9,226%

6 B RBD 4% 14,16 6,94 14,21 1,9477 10,539%

7 B RBD 4% 14,45 7,16 14,48 1,9740 9,330%

8 B RBD 4% 14,23 7,06 14,28 1,9709 9,474%

9 B RBD 4% 14,22 7,18 14,28 2,0028 8,009%

10 B RBD 4% 14,21 7,14 14,24 2,0014 8,074%

11 B RBD 4% 14,17 7,01 14,21 1,9681 9,605%

1 B Control 14,85 7,33 14,89 1,9643 9,741%

2 B Control 14,49 7,02 14,51 1,9346 11,106%

3 B Control 13,97 6,76 13,99 1,9322 11,214%

4 B Control 13,66 6,68 13,67 1,9542 10,203%

5 B Control 14,41 7,14 14,42 1,9794 9,046%

6 B Control 14,65 7,14 14,66 1,9481 10,483%

7 B Control 14,52 7,24 14,55 1,9863 8,728%

8 B Control 14,20 7,14 14,21 2,0085 7,710%

(28)

27 Los especímenes deben ser colocados al interior del reómetro, en el cual se sometió cada espécimen a una prueba de aplicación de carga cíclica a un nivel de deformación bastante bajo (y=0,0065%), debido a que no se quiere que los especímenes se fatiguen. Al nivel de deformación constante se decidió aplicar un barrido de temperaturas que pasa por 25C, 35C, 45C, 55C, 65C y 75C dentro de las cuales se aplicó un barrido completo de frecuencias que van desde 0,1Hz hasta los 30 Hz.

La forma de introducir los especímenes en el reómetro consistió en el siguiente proceso.

 Se preparó la mezcla epóxica, la cual consta de mezclar resina y endurecedor en proporciones iguales, ya que en caso de existir mayor cantidad de alguno de los dos productos, se va a afectar el rendimiento del producto y se podrían despegar los holders del espécimen, dejando inservible el espécimen y los datos del ensayo.

 Se adicionó los holders metálicos en cada uno de los extremos del espécimen, los cuales se deben encontrar completamente limpios y secos. Estos servirán para sujetar el espécimen y así aplicar los esfuerzos.

 Se colocaron los especímenes dentro de dos bases de madera que garantizan que las pestañas de los holders queden completamente paralelas. Esto se puede observar en la Figura 14.

 Es importante que los especímenes permanezcan por lo menos 8 horas dentro del soporte de madera en su proceso de adhesión a los holders.

 Transcurrido el tiempo mínimo, se procedió a introducir el espécimen con los holders en el reómetro, tal y como se observa en la Figura 15.

 Se cerró la cámara climática del reómetro y se dió comienzo al proceso de barrido de temperatura y frecuencia.

(29)

28 Figura 15: Montaje en el Reómetro de un Espécimen (Gonzalez, 2014).

4,7) PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE CURVAS MAESTRAS.

Las curvas maestras sintetizan el comportamiento viscoelástico lineal de una material asfaltico tienen como finalidad permitir predecir las propiedades del material, incluso en rangos de temperaturas y frecuencias diferentes a las ensayadas. Es por ello que se toma como ejemplo la fabricación de la curva maestra para el espécimen B-1 modificado con RBD en 3%.

 Organizar los datos recolectados por el reómetro, separándolos por frecuencia y temperatura, tal y como se observa en la Tabla 9.

Tabla 9: Resultados del ensayo DMA para Barrido de Frecuencias y Temperaturas. Punto Frecuencia

# Hz 25ºC 35ºC 45ºC 55ºC 65ºC 75ºC

1 0,10 2,58E+07 8,44E+06 5,03E+06 4,83E+06 4,65E+06 5,19E+06 2 1,13 9,70E+07 2,10E+07 8,58E+06 6,61E+06 5,88E+06 5,95E+06 3 2,16 1,42E+08 2,83E+07 1,08E+07 7,42E+06 6,33E+06 6,19E+06 4 3,19 1,79E+08 3,41E+07 1,23E+07 8,06E+06 6,71E+06 6,40E+06 5 4,22 2,11E+08 3,95E+07 1,39E+07 8,63E+06 7,01E+06 6,57E+06 6 5,26 2,35E+08 4,49E+07 1,55E+07 9,10E+06 7,27E+06 6,70E+06 7 6,29 2,64E+08 5,00E+07 1,69E+07 9,47E+06 7,52E+06 6,82E+06 8 7,32 2,87E+08 5,63E+07 1,77E+07 1,00E+07 7,73E+06 6,93E+06 9 8,35 3,11E+08 6,23E+07 1,87E+07 1,04E+07 7,94E+06 7,04E+06 10 9,38 3,35E+08 6,86E+07 1,97E+07 1,09E+07 8,11E+06 7,13E+06 11 10,41 3,53E+08 7,15E+07 2,10E+07 1,12E+07 8,29E+06 7,21E+06 12 11,44 3,74E+08 7,74E+07 2,21E+07 1,16E+07 8,46E+06 7,30E+06 13 12,47 3,93E+08 8,25E+07 2,29E+07 1,20E+07 8,68E+06 7,38E+06 14 13,50 4,09E+08 8,23E+07 2,43E+07 1,23E+07 8,82E+06 7,46E+06 15 14,53 4,29E+08 8,91E+07 2,49E+07 1,27E+07 8,95E+06 7,54E+06 16 15,57 4,42E+08 9,65E+07 2,59E+07 1,29E+07 9,10E+06 7,58E+06 17 16,60 4,58E+08 9,71E+07 2,70E+07 1,33E+07 9,22E+06 7,64E+06 18 17,63 4,73E+08 1,04E+08 2,77E+07 1,37E+07 9,35E+06 7,67E+06 19 18,66 4,87E+08 1,08E+08 2,86E+07 1,39E+07 9,47E+06 7,71E+06 20 19,69 5,05E+08 1,11E+08 2,94E+07 1,43E+07 9,52E+06 7,72E+06 21 20,72 5,18E+08 1,16E+08 3,01E+07 1,45E+07 9,67E+06 7,75E+06 22 21,75 5,29E+08 1,19E+08 3,13E+07 1,48E+07 9,81E+06 7,82E+06 23 22,78 5,42E+08 1,21E+08 3,21E+07 1,52E+07 9,97E+06 7,84E+06 24 23,82 5,51E+08 1,26E+08 3,28E+07 1,55E+07 1,01E+07 7,98E+06 25 24,84 5,62E+08 1,29E+08 3,33E+07 1,58E+07 1,03E+07 8,08E+06 26 25,88 5,78E+08 1,33E+08 3,45E+07 1,61E+07 1,03E+07 8,16E+06 27 26,91 5,90E+08 1,35E+08 3,52E+07 1,65E+07 1,06E+07 8,24E+06 28 27,94 5,96E+08 1,34E+08 3,60E+07 1,68E+07 1,08E+07 8,33E+06 29 28,97 6,13E+08 1,43E+08 3,65E+07 1,67E+07 1,09E+07 8,42E+06 30 30,00 6,27E+08 1,42E+08 3,74E+07 1,71E+07 1,11E+07 8,49E+06

(30)

29

 Se grafican los resultados de la Tabla 9, y se obtiene la Figura 16 .

Figura 16: Módulo Complejo VS. Frecuencia

 Se seleccionó una temperatura de referencia, que en el caso de todas las curvas que se analizaron fue de 35C, y con base a dicha temperatura se comenzó a desplazar cada una de las frecuencias correspondientes a las demás temperaturas, con la finalidad de que todas se ajusten a los datos de la temperatura de referencia. Este procedimiento de desfase se realiza mediante la multiplicación de un factor que multiplicador por las frecuencias que corresponden a cada temperatura, logrando así que se trasladen los datos en el dominio de la temperatura. Dichos factores reciben el nombre de shift factors (at) y son mostrados para el ejemplo puntual en la Tabla 10. Lo que se logra al realizar el desfase en una gráfica similar a la Figura 17.

1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08 1,00E+09

0,10 1,00 10,00 100,00

Lo

g

G

*

(P

a)

Log Frecuencia (Hz)

Módulo Complejo VS Frecuencia

25ºC

35ºC

45ºC

55ºC

65ºC

(31)

30 Figura 17: Módulos Complejos trasladados independientemente para cada Temperatura

Tabla 10: Shift Factors para es Espécimen con RBD 3%-B1.

 Como los shift factors son seleccionados a criterio visual, se decidió graficarlos para posteriormente aplicarles un ajuste que permite obtener una ecuación para usarlos como parte fundamental en las curvas maestras. La Ecuación 5 muestra la ecuación que relaciona el ajuste creado por William-Landel-Ferrel para estimar los shift factors (at). Dicha ecuación requiere como parámetros de entrada la temperatura de referencia (parámetro elegido al inicio) y dos parámetros (C1 y C2) que deben ser estimados bajo algún criterio que permita obtener el mayor ajuste entre los shift factors y los shift factors ajustados. Para cada una de las curvas maestras construidas se tomó como criterio la minimización de la suma de los errores cuadrados.

Ecuación 5: 𝐴𝑗𝑢𝑠𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑊𝑖𝑙𝑙𝑖𝑎𝑚 − 𝐿𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙 − 𝐹𝑒𝑟𝑟𝑦 (𝑊𝐿𝐹)

log(𝑎𝑇) = −

𝐶1(𝑇 − 𝑇𝑅)

𝐶2+ 𝑇 − 𝑇𝑅

1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08 1,00E+09

0,00 0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 1000,00

Lo

g

G

*

(P

a)

Log Frecuencia Reducida (Hz)

Módulo Complejo VS. Frecuencia.

T1= 25°C

T2= 35°C

T3= 45°C

T4= 55°C

T5= 65°C

T6= 75°C

T at

75 0,0040 65 0,0095 55 0,0250 45 0,1200 35 1,0000 25 15,0000

(32)

31 Figura 18: Correlación de William Landel Ferry.

Tabla 11: Ajuste de Parámetros de Entrada a la Ecuación de WLF con relación al EMC.

 Con base a los shift factors ajustados se procede a emplear la Ecuación 6 para conocer las frecuencias reducías y así construir la curva maestra mostrada en la Figura 19.

Ecuación 6: 𝑓𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑖𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑡𝑜 𝑎 𝑙𝑎 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎

𝑓𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎 = 𝑎𝑡 𝑊𝐿𝐹 × 𝑓

Figura 19: Curva Maestra para una Temperatura de Referencia de 35ºC. 0,000 0,001 0,010 0,100 1,000 10,000 100,000

0 20 40 60 80

Shi ft Factor s (at ) Temperatura (°C)

Correlación de WLF

at

at ajustados

C1 C2

12 116,01

T at at Ajuste EMC

75 0,004 0,001 0,00001

65 0,010 0,003 0,00004

55 0,025 0,016 0,00007

45 0,120 0,109 0,00013

35 1,000 1,000 0,00000

25 15,000 14,000 0,99978

CORRELACIÓN WLF

1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08 1,00E+09

0,00 0,00 0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 1000,00

Lo g G * (P a)

Curva Maestra (T=35ºC)

T1= 25°C T2= 35°C T3= 45°C T4= 55°C T5= 65°C T6= 75°C

(33)

32

 Con la curva maestra construida, se procede a conocer mediante el software 2R data cuál es la ecuación que más representa los datos que componen dicha curva (Figura 20). Es importante aclarar que la ecuación obtenida permite conocer el comportamiento de la mezcla asfáltica a diferentes temperaturas y a diferentes frecuencias.

Figura 20: Curva Maestra a 35ºC con su respectiva línea de tendencia.

4,8) PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE CURVAS MAESTRAS DE MEZCLAS

ASFÁLTICAS COMPLETAS.

Como se ha mencionado desde un comienzo, los ensayos fueron realizados sobre matrices finas de mezclas asfálticas, por lo cual surge la necesidad de conocer el comportamiento si se pudiese ensayar la mezcla asfáltica completa, es decir, una mezcla asfáltica con toda su granulometría. Es por este motivo que se decidió usar la ecuación Witczak y Bari en el 2006, la cual es una modificación de la fórmula propuesta por el mismo Witczak, pero esta vez acompañado de Andrei (Cuello & Gelvez, 2012). La ecuación que se usó para el desarrollo de la mezcla asfáltica completa en el caso de estudio será la mostrada en la Ecuación 7 (Giuliana, Nicolosi, & Festa, 2011).

Ecuación 7: 𝐴𝑗𝑢𝑠𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑊𝑖𝑙𝑙𝑖𝑎𝑚 − 𝐿𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙 − 𝐹𝑒𝑟𝑟𝑦 (𝑊𝐿𝐹) (Giuliana, Nicolosi, & Festa, 2011)

𝐿𝑜𝑔|𝐸

∗

| = −0.349 + 0.754 ∗ (|𝐺

_𝑏∗

|

−0.0052

_{) ∗ (6.65 − 0.032𝜌}

200

+

0.0027𝜌

₂₀₀2

+ 0.011𝜌

₄

− 0.0001𝜌

₄2

+ 0.006𝜌

₃₈

− 0.00014𝜌

₃₈2

−

1000000 10000000 100000000 1E+09

0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000

Lo

g

G

*

(P

a)

Curva Mestra (T=35ºC)

(34)

33

0.08𝑉

𝑎

− 1.06 (

𝑉_{𝑏𝑒𝑓𝑓}

𝑉_𝑎+𝑉_{𝑏𝑒𝑓𝑓}

)) +

2.56+0.03𝑉_𝑎+0.71( 𝑉𝑏𝑒𝑓𝑓

𝑉𝑎+𝑉𝑏𝑒𝑓𝑓)+0.012𝜌38−0.0001𝜌38

2_−0.01𝜌 34

1+𝑒(−0.7814−0.5785∗𝐿𝑜𝑔(|𝐺𝑏∗ |)+0.8834∗𝐿𝑜𝑔(𝛿𝑏)) En donde:

|𝐸

∗

_{| 𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 𝑎𝑠𝑓á𝑙𝑡𝑖𝑐𝑎 (𝑝𝑠𝑖)}

𝜌

₂₀₀

𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 200

𝜌

₄

𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 4

𝜌

_3/8

𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 3/8

𝜌

_3/4

𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 3/4

𝑉

_𝑎

𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑛 𝑎𝑖𝑟𝑒

𝑉

_𝑏𝑒𝑓

𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑔𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑠𝑓á𝑙𝑡𝑖𝑐𝑜

|𝐺

_𝑏∗

_{| 𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑖𝑔𝑎𝑛𝑡𝑒 (𝑝𝑠𝑖)}

𝛿

_𝑏

𝑒𝑠 𝑒𝑙 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑖𝑔𝑎𝑛𝑡𝑒 (°)

Sim embargo, es importante resaltar que fueron escogidos ciertos valores debido a que fueron los mismos que escogió el estudiante Martinez-Villalba. Para esta ecuación se requieren introducir la siguiente información de la mezcla, la cual es relacionada por el estudiante en la Tabla 12.

Tabla 12: Valores Escogidas por Martínez-Villalba para la Ecuación de Witczak. (Martínez-Villalba, 2014)

Respecto a los valores de módulo dinámico, se eligieron valores usados previamente en la construcción de curvas maestras de las muestras FAM. Para conocer los valores del ángulo de fase, se usaron los datos de Cortés (Cortes, 2014) para crear las curvas maestras y los valores de los parámetros asociados a la fórmula de Willial-Landel-Ferrel serán usados para convertir los datos, ya que las temperaturas trabajadas por el estudiante Cortés fueron 30℃, 40℃, 50℃, 60℃

6 25 10,5

0 4 16 Variables Witczak

𝜌4

𝜌3 8

𝜌3

4

𝜌200

𝑉𝑎

(35)

34 y 70℃ para las muestras de control y 10℃, 20℃, 30℃, 40℃, 50℃, 60℃ y 70℃ y la curva maestra que se desea realizar es de 35℃.

El procedimiento consiste en:

 Elaborar la curva maestra para una temperatura de referencia; para los especímenes de Cortés siempre se eligió 40℃. Durante este proceso se conocen los C1 y C2 y a su vez la ecuación que describe el comportamiento como tal de la curva maestra.

 Con los C1 y C2 se procede a calcular el valor de aT correspondiente a una temperatura de 35℃, lo que a su vez permite conocer las frecuencias reducidas de la temperatura elegida.

 Con las frecuencias reducidas, se procede a conocer los ángulos de fase estimados mediante el uso de la ecuación que describe la curva maestra, para así conocer los valores relacionados a 35℃.

 Se vuelve a construir la curva maestra, pero con temperatura de referencia de 35℃.

A continuación se presenta la curva maestra de Tref = 40ºC para el asfalto modificado en 3% con RBD y los parámetros de WLF correspondientes.

Figura 21: Curva Maestra del Angulo de Fase para una Temperatura de Referencia de 40ºC

Tabla 13: Parámetros de Correlación de WLF para la Curva Maestra del Angulo de Fase Tref de 40ºC 70,00

75,00 80,00 85,00 90,00 95,00

0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 1000,00 10000,00

Log

G

*

(

P

a)

Curva Maestra del Ángulo de Fase con Tref =40ºC

T ref = 40ºC

C1 C2

7 65,75

24 160,000 215,123 3038,52163

30 20,000 20,000 0,00000

40 1,000 1,000 0,00000

50 0,110 0,110 0,00000

60 0,019 0,020 0,00000

70 0,005 0,005 0,00000

35 3,953

(36)

35 Con el procedimiento especificado se pudo llegar a construir la curva maestra de Tref = 35ºC que se presenta a continuación, al igual que los parámetros de WLF correspondientes.

Figura 22: Curva Maestra del Angulo de Fase para una Temperatura de Referencia de 35ºC

Tabla 14: Parámetros de Correlación de WLF para la Curva Maestra del Angulo de Fase Tref de 35ºC

Este mismo proceso se debe realizar con los parámetros relacionados al asfalto que no se encuentra modificado.

70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00

0,00 0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 1000,00

Lo

g

G

*

(P

a)

Curva Maestra del Ángulo de Fase con Tref =35ºC

T4=40 °C

C1 C2

12 100,00

24 39,000 30,419 73,63220

30 4,400 4,281 0,01408

35 1,000 1,000 0,00000

40 0,190 0,268 0,00613

50 0,020 0,027 0,00005

60 0,004 0,004 0,00000

70 0,001 0,001 0,00000