Propuesta de diseño de una MAC por selección de un asfalto utilizando el criterio del performance grade para zonas de alta irradiación UV en el proyecto puente Nanay y accesos

• Autores: Barja Huaman, Jhazmin Angy, Del Valle Huamani, Erick Antony
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas
• Repositorio: UPC-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorioacademico.upc.edu.pe:10757/673474
• Enlace del recurso: http://doi.org/10.19083/tesis/673474; http://hdl.handle.net/10757/673474
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Performance Grade; Pavimento flexible; Mezcla asfáltica en Caliente; Superpave; Durabilidad; Performance grade; Flexible pavement; Hot mix asphalt; Durability; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00

El clima de la región Loreto, en la cual se desarrolla el proyecto es sumamente cálido, húmedo y presenta lluvias muy intensas. Estos factores afectan significativamente la durabilidad del cemento asfáltico, por ende, del concreto asfáltico que conforma el pavimento, a tal grado de promover aceleraciones en el proceso de oxidación, impactando en la carpeta, en la aparición prematura de deterioros superficiales como peladuras, fisuramientos y desprendimientos, hasta inclusive alcanzar problemas mecanísticos, que comprometen el comportamiento resiliente que se espera, debido a los cambios que se suscitan en la viscoelasticidad del ligante asfáltico. Para el caso de la presente investigación el tema se concentra en determinar de forma tecnológica e innovadora la selección del cemento asfáltico que dará como resultado un concreto asfáltico que trabaje de forma eficiente ante las condiciones críticas de clima y tráfico previstas para el funcionamiento de la carretera en estudio. El proyecto vial integral es retador, dada las condiciones críticas que necesitará atravesar en el manto amazónico, uniendo finalmente el Perú con Colombia. El proyecto refiere a la carretera Bellavista – Mazán – Salvador - El Estrecho, en esta investigación en particular en el tramo I: Puente Nanay viaductos y accesos.   Actualmente en el Perú, la elección de los ligantes asfálticos en la construcción de los pavimentos se basa teniendo en cuenta el grado de penetración, viscosidad y punto de ablandamiento. Esta forma tradicional de caracterizar los ligantes viene siendo desestimada en países desarrollados como EEUU, el frente europeo, asiático y otros países, dado que estos parámetros no consideran el impacto del tránsito de los vehículos ni las temperaturas críticas a las cuales se encontrará sometida la vía y que dañan el asfalto, no teniendo correlación alguna con el comportamiento y vida útil del pavimento. Tecnologías más avanzadas desarrollan diseños de la mezcla asfáltica en caliente (MAC) bajo los criterios del programa SHRP (Strategic Highway Reseach Program), correspondientes al Standard Superpave, que entre otros, clasifican los ligantes asfálticos de acuerdo al denominado: Performance Grade (PG) o Grado de desempeño, que tienen en cuenta las circunstancias climáticas y clases de solicitación de tráfico previsto para la vía, incorporando una serie de modernos modelos matemáticos que correlacionan las temperaturas máximas además de mínimas del clima del lugar con la temperatura de funcionamiento del asfalto y de la carpeta asfáltica, otorgando finalmente una recomendación técnica del ligante a utilizar. Asimismo, este innovador abordaje incorpora de forma complementaria el efecto de la intensidad del tráfico en volumen y frecuencia de impacto en el concreto asfáltico. Terminado con el primer objetivo de seleccionar el ligante por PG se procede con el no menos importante objetivo de la investigación que refiere a diseñar la MAC que trabajará de forma eficiente y especialmente diseñada para las condiciones de clima y tráfico del proyecto. Desarrollados los modelos matemáticos en el cálculo del PG, se llega a recomendar el empleo de asfaltos modificados con polímeros, condición que pasa a integrarse en el diseño de la mezcla asfáltica teórica de laboratorio, para finalmente ponerla a prueba por desempeño en el parámetro de resistencia a la deformación permanente, condición crítica que se evalúa en esta investigación y que da como efecto que la mezcla asfáltica con polímeros, así como diseñada procede para atender las condiciones específicas de clima y tráfico previstas para este tramo vial del Puente Nanay, viaductos y accesos en la región Loreto.