Evaluación del diseño de mezclas asfálticas de tipo superior con empleo de agregados altamente absorbentes

Abstract

En la presente investigación se evalúan dos tipos de agregados procedentes de zonas de altura de nuestro país, empleados en los tramos de carretera Abra Málaga - Carrizales, Cusca y Yura - Patahuasi, Arequipa; los cuales debido a su naturaleza y formación presentan una marcada diferencia de absorción; demostrando que los agregados que poseen alta absorción, pueden ser empleados en la fabricación de mezclas asfálticas en caliente, sometiendo a la mezcla asfáltica a un proceso de curado (la mezcla asfáltica es colocada al horno, a temperatura y tiempo determinado) antes de su compactación. Fundamentalmente, se analiza la influencia de someter las mezclas asfálticas a diferentes tiempos de curado (basados en el porcentaje de absorción de los agregados), para analizar la variación de sus propiedades volumétricas y mecánicas en el tiempo. Dicho análisis se realiza paralelamente para las mezclas asfálticas con agregados de Cusco y Arequipa. El Capítulo 1 "Panorama conceptual del tema de investigación", comprende el marco teórico necesario para comprender las propiedades analizadas en la investigación realizada. El Capítulo 2 "Sinopsis del tema de investigación", presenta las razones que llevaron a realizar el tema de investigación, objetivos, metodología, procedencia de los materiales empleados; realizando una breve descripción sobre las zonas de estudio elegidas (ubicación, climas, canteras); además se describe la fase experimental desarrollada. El Capítulo 3 "Diseño de mezclas asfálticas-Método Marshall", esquematiza el procedimiento de laboratorio realizado de acuerdo a las normativas ASTM D 6926(04) y ASTM D 6927(04) del método Marshall. Asimismo, se indican los parámetros necesarios para calcular las propiedades volumétricas de la mezcla. El Capítulo 4 "Evaluación del comportamiento de agregados altamente absorbentes en el diseño de mezclas asfálticas", contiene los análisis de ensayos de calidad de agregados gruesos, finos, filler (cal hidratada) y cemento asfáltico, verificando si son aptos para utilizarlos en la fabricación de mezclas asfálticas para pavimentos en zonas de altura. Se muestran los resultados de los ensayos Marshall correspondientes a las mezclas asfálticas curadas al horno para diferentes tiempos. Se evalúa el efecto del contenido de cemento asfáltico sobre las propiedades volumétricas de la mezcla para los diferentes tiempos de curado, determinándose el tiempo adecuado que permita a los agregados completar su absorción asfáltica, con el respectivo análisis de las propiedades volumétricas y mecánicas de las mezclas. El Capítulo 5 "Validez de hipótesis", demuestra que es posible cuantificar la absorción asfáltica de los agregados altamente absorbentes estableciendo el tiempo de curado hasta el cual la mezcla aún se encuentre en el rango tolerable por las especificaciones técnicas, validándose así la hipótesis planteada de tipo Relacional -Predictiva. El Capítulo 6 "Análisis técnico-económico del empleo de agregados altamente absorbentes en el diseño de mezclas asfálticas': se efectúa la comparación económica de una mezcla asfáltica convencional (sin someterla al curado) y la mezcla asfáltica curada al horno. Se demuestra que la distancia entre la planta de asfalto y la zona del proyecto es determinante para la completa absorción asfáltica y por lo tanto la necesidad de curar la mezcla hallando los parámetros volumétricos correctos. Finalmente, se presentan las Conclusiones de la presente investigación y se vierten las respectivas Recomendaciones, esperando aportar con los procedimientos de diseño de mezclas asfálticas en caliente vigentes con los valores experimentales, especialmente en pavimentos en zonas de altura.