Evaluar el envejecimiento de mezclas asfálticas con inclusión de residuos de ceniza agroindustriales en la zona urbana de Vegueta, Huaura, Lima, Perú

Abstract

El envejecimiento de la mezcla asfáltica se atribuye a diferentes variables internas y externas, entre las más frecuentes destaca la fisuración y el agrietamiento, los cuales afecta la durabilidad del pavimento. En climas cálidos como la Provincia de Huaura, este fenómeno de oxidación se da por la variación de la temperatura. Por consiguiente, el objetivo de este estudio es evaluar que la inclusión de cenizas agroindustriales puede mitigar el daño oxidativo a la mezcla asfáltica al mejorar sus propiedades físicas y reológicas. Para ello, a la mezcla asfáltica convencional se le adiciona las cenizas agroindustriales en un 3%, 7% y 11%. Dentro de los ensayos utilizados para simular los efectos del envejecimiento a corto plazo se realizó el método de horno rotatorio de película delgada (RTFOT) en el cual se analizó los parámetros de penetración, punto de ablandamiento, viscosidad rotacional y ductilidad y la prueba de reómetro de corte dinámico (DSR) donde se analizó el módulo complejo y el ángulo de fase para evaluar las propiedades de la mezcla asfáltica antes y después del envejecimiento. Además, se calcularon los índices de envejecimiento donde los resultados indican un incremento de la rigidez de la mezcla y una disminución de la susceptibilidad térmica del material. Asimismo, mejora su comportamiento elástico y resistencia a la deformación. Por último, la incorporación al 3% de cenizas agroindustriales resultó ser la óptima al mejorar la resistencia a la oxidación de la mezcla.

The aging of the asphalt mixture is attributed to various internal and external variables, with cracking and fissuring being among the most common, which adversely affects the pavement's durability. In warm climates like the Province of Huaura, this oxidative phenomenon is primarily driven by temperature fluctuations. Therefore, the aim of this study is to assess whether the inclusion of agro-industrial ashes can mitigate oxidative damage to the asphalt mixture by enhancing its physical and rheological properties. To achieve this, agro-industrial ashes were added to the conventional asphalt mixture at 3%, 7%, and 11%. Short-term aging effects were simulated through the use of the Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT) method, which analyzed penetration, softening point, rotational viscosity, and ductility parameters, as well as the Dynamic Shear Rheometer (DSR) test, which examined the complex modulus and phase angle to evaluate the asphalt mixture's properties before and after aging. Aging indices were also calculated, with results indicating increased mixture stiffness and reduced thermal susceptibility of the material. Furthermore, it improved its elastic behavior and resistance to deformation. Ultimately, the 3% incorporation of agro-industrial ashes proved to be optimal in enhancing the mixture's resistance to oxidation.