Evaluación del comportamiento de una mezcla asfáltica en caliente para rodadura incorporando por vía seca Pead reciclado - Ortiz Huamán, Romel Daniel (2021)
La producción anual de plástico genera una gran cantidad de materiales de desechos, el destino final de estos materiales genera problemas medio ambientales. De acuerdo con el Ministerio del Ambiente, cada persona utiliza, en promedio, 30 kg de plástico al año y diariamente en Lima Metropolitana y el Callao se genera 886 toneladas de residuos plásticos, representando el 46 % de estos residuos a nivel nacional. La presente tesis se enfoca en el uso de los residuos plásticos identificados como Polietileno de Alta Densidad (PEAD) reciclado que gracias a sus propiedades térmicas se puede emplear como un método alternativo para la modificación de una mezcla asfáltica en caliente. Esto debido a que la temperatura a la cual se elabora la mezcla, una parte del PEAD reciclado toma una consistencia tal que cumple la función de trabazón entre las partículas de los agregados. Además, la fracción más volátil se anidará a la cadena hidrocarbonada del asfalto pudiendo modificar la morfología de este y/o sus propiedades reológicas, sin alcanzar a degradarse. El estudio inició con los ensayos de calidad de los agregados, estos ensayos fueron obtenidos de la cantera La Gloria (ubicado a la altura del km 14,5 de la carretera Central, en el distrito de Ate). Se realizaron ensayos de calidad del agregado fino y el agregado grueso; ensayos de caracterización del asfalto PEN 60/70, así como también ensayos para el diseño de mezcla asfáltica. Se realizó la adición (por vía seca) de PEAD reciclado, la adición fue en porcentajes de 0,5 %, 1,0 % y 1,5 %, del peso total de los agregados, estos porcentajes fueron comparados con una mezcla asfáltica sin la adición de PEAD reciclado con el objetivo de observar el comportamiento entre estos mismos. Los ensayos fueron desarrollados en el laboratorio Central de la Dirección de Estudios Especiales de la Dirección General de Caminos y Ferrocarriles del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. El objetivo principal del estudio fue encontrar el porcentaje de PEAD reciclado adicionado a la mezcla asfáltica con mejores resultados en base a sus propiedades (mecánicas y volumétricas). Para el logro del objetivo se utilizó la metodología Marshall, esta metodología está enfocada en diseñar mezclas asfálticas y se basa en aplicar carga vertical diametral a un espécimen cilíndrico, la temperatura adecuada para el ensayo es 60°C, considerada la temperatura aproximada del pavimento en verano. Los resultados obtenidos muestran una mejora debido a la adición de PEAD reciclado en la mezcla asfáltica en caliente. La adición de 0,5 % de PEAD reciclado logró la mayor ventaja; con este porcentaje de PEAD se obtuvo una estabilidad de 14,7 kN, un valor de flujo de 17,8, medido en 0,25 mm, 2,337 g/cm3 de densidad, 4,0 % de vacíos, 19,4 % de VMA y 79,6 % de VFA. Los resultados de la mezcla asfáltica óptima fueron comparados con los resultados de la mezcla asfáltica convencional, el cual no cuenta con adición de PEAD reciclado, para este caso se obtuvo 10,3 kN de estabilidad, un flujo de 21,3, medido en 0,25 mm, 2,335 g/cm3 de densidad, 4,5 % de vacíos, 20,3 % de VMA y 78 % de VFA. La investigación concluye que el uso de PEAD reciclado como adición por vía seca en la mezcla asfáltica, técnicamente le atribuye mejores propiedades. De esta manera brinda otra posibilidad de su uso a fin de evitar su destino en rellenos sanitarios, botaderos, vertederos, ríos, entre otros.