Influence of thermoplastic polyurethane on the properties of asphalt cement and the elastic behavior of asphalt mixtures

Abstract

La vida útil de los pavimentos es un factor importante para el diseño de las mezclas asfálticas. Sin embargo, las fallas prematuras en su estructura y la baja durabilidad constituyen uno de los principales problemas de la ingeniería de pavimentos actualmente. La causa esencial que se atribuye es la deformación constante sobre sus capas generadas por el incremento de la acción de las cargas tráfico. La modificación de ligantes asfálticos es una alternativa que se viene empleando desde hace algunos años y tiene como objetivo la mejora de las propiedades del material bituminoso y la durabilidad de los pavimentos asfálticos. Dentro de los materiales modificadores se encuentran los elastómeros, que son una clase de polímeros con propiedades elásticas que se pueden tratar térmicamente. En este estudio se evaluaron las propiedades básicas del asfalto modificado mediante la adición de 5, 10 y 15% de Poliuretano Termoplástico (TPU) en peso del ligante y el comportamiento elástico de las mezclas asfálticas para tránsito liviano, mediano y pesado por el método Marshall empleando el cemento asfaltico modificado. Se demostró que las propiedades de recuperación elástica torsional y punto de inflamación del asfalto modificado mostraron una tendencia positiva creciente, otras como la ductilidad y la solubilidad no sufrieron cambios relevantes, a diferencia de la penetración que se redujo mientras se aumentaba el contenido del polímero. Adicionalmente, se determinó que las mezclas asfálticas tendrán una mayor resistencia a la deformación y un mejor comportamiento a la fatiga, pero no de forma significativa.