ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

Según (Felipe Velasco & Felipe Camargo, 2019) en la tesis titulada:

“Mejoramiento de mezclas asfálticas porosas a través de la incorporación de fibras de nylon y polipropileno”, para optar el título de ingeniero civil.

Teniendo como objetivo principal la determinación de la influencia de la adición de fibras de nylon y polipropileno en mezclas asfálticas porosas respecto a la abrasión y el desgaste, por medio del ensayo de Cántabro en seco y húmedo. La metodología a emplear para el desarrollo del proyecto plantea la elaboración de briquetas con el diseño de mezclas asfálticas porosas variando el porcentaje de ligante en 4.4%, 4.8% y 5.2%. Se elaborarán primero un grupo de briquetas sin adición de fibra para tomarlas como referencia respecto a la abrasión y desgaste y realizar comparaciones con los resultados de las briquetas con adición de fibra nylon y polipropileno en 0.03% y 0.06%. En conclusión, tras realizar el ensayo Cántabro en seco se determinó que la adición de fibras de nylon en las mezclas porosas influye de manera positiva respecto al desgaste y abrasión, reduciendo en 10% y 61% los porcentajes de pérdida. Tras el ensayo de Cántabro en húmedo la adición de fibra de nylon redujo en un 17% y 27% la resistencia al desgaste y abrasión. Respecto al empleo de la fibra de polipropileno en el ensayo de

25 Cántabro en seco se redujo el porcentaje de desgaste y abrasión en un 10%

y 30%. Y finalmente se obtuvo un óptimo contenido de asfalto del 4.4% y un 0.06% de óptimo contenido de fibra de nylon, siendo este el mejor diseño con el que se redujeron los porcentajes de pérdida del 61%.

Según (Preciado Bolívar & Sierra Martínez, 2013) en la tesis titulada:

“Utilización de fibras desechas de procesos industriales como estabilizador de mezclas asfálticas SMA”, para optar el título de ingeniero civil. Teniendo como objetivo la comparación del comportamiento mecánico de mezclas asfálticas SMA al emplear como aditivos estabilizadores fibras de celulosa y fibras obtenidas tras procesos industriales, las cuales son las de polipropileno y la fibra de cáscara de coco. La metodología planteada para esta investigación consistió en realizar un diseño de mezcla tipo SMA adicionando fibras de celulosa peletizadas, fibras de polipropileno y fibras de coco, para obtener el comportamiento mecánico de estas mezclas se aplicaron ensayos de, susceptibilidad a la humedad, módulo resiliente y deformación plástica. En los resultados se obtuvo que, tras el ensayo para determinar la susceptibilidad a la humedad, al emplear fibra de polipropileno fue de 87.6%, con la fibra de coco se obtuvo 83.4% y al emplear fibra de celulosa un 75.3%, lo que indica un buen grado de resistencia a la humedad al emplear fibras de procesos industriales. Respecto al ensayo para obtener los módulos resilientes, se obtuvo que al emplear fibra de coco su valor es 26% menor al obtenido con la fibra de celulosa y al emplear fibra de polipropileno su valor es 37% más bajo que al emplear celulosa. Finalmente, tras realizar el ensayo para determinar la deformación plástica, se obtuvo que al emplear fibra de polipropileno se obtuvo la mayor deformación, llegando a 3970 µm, al emplear fibra de coco se llegó 3223 µm de deformación y la que menores valores de deformación alcanzó fue la mezcla SMA al emplear fibra de celulosa con 3053 µm. En conclusión, tras analizar los resultados se obtuvo que el empleo de las fibras de polipropileno y de coco pueden impedir el escurrimiento del asfalto sin alterar el comportamiento mecánico de la mezcla tipo SMA en comparación del empleo de las fibras de celulosa.

26 Según (Andres Valeri, y otros, 2019) en la tesis titulada: “Estudio experimental del uso de fibras de celulosa provenientes del reciclaje de residuos como aditivo estabilizante en mezclas asfálticas porosas”. Planteó que el empleo de materiales reciclados en mezclas asfálticas es una práctica cada vez más habitual para mejorar la relación coste-beneficio y sus prestaciones mecánicas. En esta investigación experimental se realizó la evaluación de la influencia que posee la incorporación de residuos procedentes del reciclaje de envases tipo Tetra Brik Aseptic (TBA) en mezclas asfálticas drenantes como viable aditivo estabilizante. Las adiciones de fibras de TBA se surtieron en cantidades de 0.3%, 0.4% y 0.5%, para contenidos de ligante de 5.5% y 6%. Además, se elaboraron mezclas que solo cuentan con agregados y ligante, las cuales fueron ensayadas mediante Cántabro tras pérdida por desgaste, módulo resiliente y ensayo de viga semi- circular (SCB). Los resultados obtenidos fueron que la adición de material reciclado de TBA optimizó las propiedades de la mezcla frente a la perdida de partículas, la resistencia a rotura y la rigidez. La resistencia a la disgregación optimizó en un 52% y 40%, la condición seca la condición húmeda en comparación de la mezcla sin modificaciones. El módulo resiliente aumentó en cualquiera de las dosificaciones de TBA probadas, obteniendo un incremento máximo de 36% para un óptimo contenido de ligante de 5.5%. Respecto a la resistencia a la rotura, se obtuvo un incremento del 15% para los 0 y 20 ºC de temperatura de ensayo.

3.1.2. Antecedentes nacionales

Según (De la Cruz Alanya, 2019) en la tesis titulada: “Estabilización de mezclas asfálticas Stone Mastic Asphalt utilizando fibras de basalto como sustituto de las fibras de celulosa”, para optar el grado de maestro en ingeniería vial. Cuyo objetivo fue la incorporación de fibras de basalto como reemplazo de fibras de celulosa en mezclas asfálticas tipo SMA. La aplicación de esta metodología consistió en preparar las muestras de mezclas asfálticas tipo SMA con fibras de basalto y fibras de celulosa en 0.3%, 0.4% y 0.5%, la caracterización de la mezcla se realizó por medio de ensayos de parámetros volumétricos, sensibilidad al escurrimiento y

27 resistencia a la tracción. Con la aplicación de los ensayos mencionados se pudo concluir que el empleo de fibras de basalto sustituye de manera eficiente a las fibras de celulosa como estabilizadores de la mezcla asfáltica SMA con un porcentaje óptimo de asfalto de 6.52% con un porcentaje óptimo de fibra de 0.4%

Según (Ramírez Villanueva & Villafana Huamán, 2019) en la tesis titulada:

“Análisis del comportamiento de una mezcla asfáltica modificada con polímeros SBS Betutec IC y una mezcla asfáltica convencional 60/70”, para optar el título de ingeniero civil. Tuvo como principal objetivo la determinación de la mezcla con mejor comportamiento mecánico entre una mezcla convencional de pen 60/70 y una mezcla modificada con polímeros SBS Betutec IC. El procedimiento de la investigación consistió en realizar el diseño de mezcla flexible tanto con liquido asfáltico con polímeros como con liquido asfáltico de pen 60/70, los cuales se realizaron bajo la misma gradación y mismos agregados, para obtener el óptimo contenido de líquido de cada diseño, y que serán sometidas a los diferentes ensayos de desempeño que servirán para demostrar el comportamiento mecánico de las mezclas asfálticas en estudio. En conclusión, se demostró que la mezcla modificada con polímeros ofrece un mejor comportamiento mecánico, respecto al desempeño del pavimento, logrando así que su vida útil se prolongue.

Según (Garcia Rojas & Inga Lopez, 2020) en la tesis titulada: “Variación de las propiedades mecánicas obtenidas del ensayo Marshall entre las mezclas asfálticas tibias producidas con diferentes tecnologías y las mezclas asfálticas en caliente”, para optar el título de ingeniero civil. Teniendo como principal objetivo determinar el rango de diferenciación de las propiedades mecánicas obtenidas del ensayo Marshall entre las mezclas asfálticas tibias obtenidas con diferentes tecnologías respecto a las mezclas asfálticas en caliente. La metodología planteada es cuantitativa, el nivel es descriptivo y el diseño es no experimental. La tecnología empleada desarrolló en primer lugar una mezcla asfáltica tibia adicionando Zycotherm, después una mezcla adicionando Quimibond, una mezcla adicionando aceite crudo de palma,

28 adicionando Sasobit y una mezcla obtenida mediante proceso de espumado.

Con los datos obtenidos de las distintas investigaciones se procedió a hacer el análisis de la variación de las propiedades mecánicas entre las mezclas asfálticas tibias y las mezclas asfálticas en caliente con lo cual se concluye que la variación promedio de las propiedades mecánicas superan el 15%.