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Title: Efecto del aceite quemado de motor en las características físico mecánicas de mezclas asfálticas que contienen pavimento reciclado
Author: Arevalo Chavarro, Carlos Andres
Jiménez Sanchez, Nícolas
Salazar Novoa, David Steven
Email autor: carlos.arevaloc@campusucc.edu.co
nicolas.jimenezs@campusucc.edu.co
david.salazarn@campusucc.edu.co
Issue Date: 2018
Advisor / Validator: Pulecio Díaz, Julian Andres
Gutiérrez Murillo, Norma Patricia
Keywords: Ligante
Asfalto
Aceite quemado de motor
Pavimento asfaltico
Mezcla densa en caliente
Pavimento asfáltico reciclado
Abstract: En Colombia la mayor parte de la red vial está constituida por pavimentos flexibles, por su característica especial de brindar mayores deformaciones, sin presentar fallas en su estructura y a la hora de ser ejecutados, brindan una mayor economía en comparación con otros pavimentos. Estos pavimentos presentan inconvenientes generados por los fuertes cambios de temperatura, las precipitaciones, las erosiones, las corrientes de agua y la gran cantidad de demanda del tráfico en las vías, entre otros. (Clavijo Rey & Aranda Rojas , 2014) Un pavimento flexible de acuerdo con la norma AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) se puede definir desde dos puntos de vista: de la ingeniería y el del usuario. De acuerdo con la ingeniería el pavimento es un elemento estructural que se encuentra sobre una superficie de terreno llamado subrasante diseñado para soportar cargas extremas durante un determinado tiempo. Desde punto de vista del usuario el pavimento es una superficie donde se debe garantizar comodidad y seguridad y tenga un buen servicio para las personas. (Construccion, 2018) El aceite es un lubricante empleado en el motor de los vehículos y maquinas, ayuda a las piezas que conforman las partes internas de cada motor. Este lubricante a la hora de trabajar tiene una característica llamada viscosidad, pero llega a un tiempo determinado en el que pierde propiedades y ya no es preciso ni tan bueno para que siga trabajando de la forma en que venía o exactamente ya no es apto para trabajar dentro del motor. (Nurul Hidayah Mohd Kamaruddin, 2014) Materiales como el aceite quemado de motor y el pavimento que ya cumplió el tiempo de uso lo desechan y quedan en el ambiente como agentes contaminantes. El aceite quemado de motor por sus componentes químicos al no ser desechado en los lugares adecuados tiene a expulsar unos gases de alta toxicidad y además que acaban con la capa de ozono entre muchas otras consecuencias a raíz de esto, lo cual es causado por la gran demanda de este producto gracias a la alta cantidad de automotores que lo necesitan para que lubrique el motor y otras partes de este medio de transporte, a raíz de esto y por el mal manejo que se le brinda a este desecho toxico muchos de estos terminan contaminando ríos, mares, océanos y toda clase de fuente hídrica causando la muerte de muchas especies animales, vegetales y en algunos casos humanas. Por otro lado el pavimento que ya termino el tiempo de uso como se mencionó anteriormente se depositaba en terrenos a cielo abierto más conocidos como rellenos o escombreras, también se depositan en lugares desolados por tal razón después de un tiempo muchos de esto lugares se vuelven zonas constructivas para casas o edificios residenciales, pero lo que pasa con esto es la capacidad del suelo la cual por ser un relleno es muy mala porque muchos de los elementos que votan en estos lugares ya perdieron su gran parte de la resistencia y además están en pleno proceso de compactación, también los pavimentos desechados por el tipo de materiales por los que esta compuestos llegan un punto que se descomponen y expiden unos gases tóxicos para el medio ambiente. Por tal razón la importancia de reutilizar el aceite quemado de motor y el pavimento reciclado que ya cumplió con su uso principal, e utilizarlos como elementos que se han parte de una mezcla asfáltica encontrando así una segunda forma de aprovechar estos materiales y mitigar dos de los componentes que le aporta a la contaminación del mundo. Además, otra importancia es que gracias a la reutilización del pavimento reciclado y tomando el aceite quemado de motor como rejuvenecedor, el costo de la construcción del pavimento disminuye gracias a contar con material in situ, por tal razón la cantidad que tienen que comprar de agregado como grava y finos y asfalto es mucho menor gracias a que el pavimento reciclado tiene una cantidad de estos materiales. El empleo del RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) es considerado un material de desecho en la construcción de una estructura horizontal, pero se ha convertido en una opción muy conveniente para el fomento de lo que se conoce como carreteras sostenibles, ofrece una disminución en los costos de los proyectos viales asociados a la explotación de materiales vírgenes de cantera, lo que facilita la viabilidad de desarrollar técnicas convencionales de construcción, se puede agregar que la utilización del RAP en la técnica de fresado con emulsión asfáltica, genera mayor facilidad como posibilidad para habilitar vías para uso de tráfico. (Hernández, 2014) En el presente trabajo se realizaron diferentes ensayos para cada uno de los materiales, tanto los agregados vírgenes como el pavimento reciclado, verificando el cumplimiento de las especificaciones requeridas para las mezclas densas en caliente MDC -19. Se elaboraron mezclas asfálticas con unas proporciones de agregados vírgenes y ARAP (65%-35%) y con un contenido de asfalto de 4,8% al total de la mezcla, al cual se le incluyeron diferentes porcentajes de WEO (4% y 4,5%) con la relación al peso del asfalto calculado para la mezcla (57,6g). se fabricaron 18 briquetas tipo Marshall, 18 por cada tipo de mezcla ((6_((WEO 0%) ),6_((WEO 4%) ),6_((WEO 4,5%)), fueron compactadas a 75 golpes por cada cara, las cuales se determinaron: el porcentaje de vacíos con aire, la estabilidad, el flujo, la relación estabilidad-flujo, la susceptibilidad al agua utilizando el ensayo de tracción indirecta y el módulo resiliente. La incorporación del WEO en las mezclas finales produjo un cambio en las propiedades de tal forma el efecto disminuyo en los valores de todas ellas. Los porcentajes de disminución promedio fueron: Estabilidad 15,5% (〖23.491N〗_((〖weo〗_0%) □(⇒┬ ) 〖16.588N〗_((〖weo〗_4,5%))), Flujo 13,1% (〖4,48〗_(mm(〖weo〗_0%) □(⇒┬ ) 〖3,88〗_(mm(〖weo〗_4,5%)), Relación estabilidad – flujo 9,3% (〖5,24〗_((〖weo〗_0%) □(⇒┬ ) 〖4,28〗_((〖weo〗_4,5%))). Los porcentajes de los parámetros que presentaron disminución y aumento promedio fueron: Vacíos con aire 17,23% (〖9,65〗_((〖weo〗_0%) □(⇒┬ ) 〖9,21〗_((〖weo〗_4,5%))), Tracción indirecta seca 93,54% (〖1,02MPa〗_((〖weo〗_0%) □(⇒┬ ) 〖0.77MPa〗_((〖weo〗_4,5%))), Tracción indirecta húmeda 96,58% (〖0,86MPa〗_((〖weo〗_0%) □(⇒┬ ) 〖0,73MPa〗_((〖weo〗_4,5%))) y la relación Tracción indirecta 8,42% (〖84,99〗_((〖weo〗_0%) □(⇒┬ ) 〖94,85〗_((〖weo〗_4,5%))).
Table Of Contents: Índice de ilustraciones. -- Índice de tablas. -- Índice de figuras. -- Índice de anexos. – Glosario. -- 1. Resumen. -- 2. Introducción. -- 3. Justificación. -- 4. Objetivos. -- 4.1. Objetivo general. -- 4.2. Objetivos específicos. -- 5. Estado del arte. -- 5.1. Pavimento asfáltico reciclado. -- 5.2. Mezclas densas en caliente. -- 5.3. Pavimento flexible. -- 5.4. Weo en mezclas asfálticas con rap. -- 6. Metodología. -- 6.1. Metodologia experimental. -- 6.1.1. Caracterización de los materiales. -- 6.1.2. Determinación del porcentaje óptimo de asfalto. -- 6.1.3. Mezclas iniciales para obtener el porcentaje de asfalto óptimo. -- 6.1.4. Mezclas finales. -- 6.1.5. Elaboración de mezclas con WEO. -- 6.1.6. WEO. -- 6.1.7. Ligante. -- 6.1.8. Análisis estadístico. -- 6.1.9. Modelación en Windepav. -- 7. Materiales y equipos. -- 7.1. Materiales. -- 7.2. Equipos. -- 8. Resultados y análisis. -- 8.1. Granulometría agregados vírgenes. -- 8.1.1. Agregados vírgenes de grava. -- 8.1.2. Agregados vírgenes de arena. -- 8.1.3. Agregados de mezclas finales. -- 8.2. Gravedad específica. -- 8.2.1. Agregado virgen grava:. -- 8.2.2. Agregado virgen arena. -- 8.3. Desgaste en la máquina de los ángeles. -- 8.4.Características del rap. -- 8.5. Características del asfalto nuevo. -- 8.6. Caracterización de los ligantes. -- 8.7.Porcentaje para las mezclas finales. -- 8.8.Caracterizacion del weo.-- 8.9.Analisis estadístico. -- 8.10. Caracterización de mezclas finales (propiedades físicas y mecánicas). -- 8.10.1. Vacíos con aire. -- 8.10.2. Estabilidad y Flujo. -- 8.10.3. Relación Estabilidad y Flujo. -- 8.10.4. Susceptibilidad al agua utilizando la prueba de tracción indirecta. -- 8.10.5. Análisis de las modulaciones en Windepav. -- 8.11. Resultados consolidados. -- 8.11.1. Incidencia del WEO en las mezclas finales. -- 9. Conclusiones. -- 10. Recomendaciones. -- 11. Bibliografía. -- 12. Anexos
Program: Ingeniería Civil
Headquarters: Ibagué
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Inteniería Civil, Ibagué
Citation: Arevalo Chavarro, C. A., Jiménez Sanchez, N. y Salazar Novoa, D. S. (2018). Efecto del aceite quemado de motor en las características físico mecánicas de mezclas asfálticas que contienen pavimento reciclado. (Tesis de pregrado). Recuperado de: http://repository.ucc.edu.co/handle/ucc/6353
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