Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de una mezcla asfáltica en caliente pen 85/100 modificada con escorias de hierro en reemplazo de agregado fino de la cantera morro blanco–Cusco-2023

Abstract

Mediante la ejecución del presente trabajo de investigación, se evaluó las propiedades físico – mecánicas de una mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100 modificada con escorias de hierro en reemplazo de agregado fino respecto a una mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100 patrón, elaboradas con agregados procedentes de la cantera Morro Blanco - Pisac, Calca, Cusco y cemento asfáltico PEN 85/100 procedente de la planta de asfaltos del Gobierno Regional del Cusco. El proceso de ejecución del presente trabajo de investigación se realizó en dos etapas: obtención de contenido óptimo de asfalto para mezcla asfáltica patrón y obtención de contenido óptimo de asfalto de mezcla asfáltica modificada para los diferentes porcentajes de escoria de hierro (17%, 20%, 23%, 26%) de acuerdo al método del Instituto del Asfalto. De acuerdo al diseño Marshall se elaboraron los diseños de mezclas asfálticas en caliente con contenido óptimo de asfalto: para el diseño patrón de 6.23%, para la mezcla asfáltica en caliente modificada con 17% de escoria en reemplazo de agregado fino de 6.06%, para la mezcla asfáltica en caliente modificada con 20% de escoria en reemplazo de agregado fino de 6.13%, para la mezcla asfáltica en caliente modificada con 23% de escoria en reemplazo de agregado fino de 5.70% y para la mezcla asfáltica en caliente modificada con 26% de escoria en reemplazo de agregado fino de 6.05%. Se evaluaron las propiedades físicas, tales como: parámetros volumétricos y peso unitario; las propiedades mecánicas, tales como: estabilidad, flujo, relación estabilidad – flujo y resistencia a la compresión simple. A partir de la evaluación de parámetros físico – mecánicos detallados anteriormente se determinó que la mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100 con contenido óptimo de asfalto de 6.05% modificada con 26 % de escoria de hierro en remplazo de agregado fino brinda mejores beneficios respecto a el diseño de mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100 contenido óptimo de asfalto 6.23% del diseño patrón, ya que posee valores que se encuentran dentro de los rangos estipulados en las especificaciones técnicas generales para la construcción EG-2013 y reglamento C.E.010 para pavimentos urbanos del reglamento nacional de edificaciones (RNE) del Perú.

This research work evaluated the physical-mechanical properties of a PEN 85/100 hot mix asphalt mixture modified with iron slag to replace fine aggregate compared to a standard PEN 85/100 hot mix asphalt mixture, prepared with aggregates from the Morro Blanco – Pisac, Calca, Cusco, and PEN 85/100 asphalt cement from the asphalt plant of the Regional Government of Cusco. The execution process of this research work was carried out in two stages: obtaining the optimum asphalt content for the standard asphalt mix and obtaining the optimum asphalt content of the modified asphalt mix for the different percentages of iron slag (17%, 20%, 23%, 26%) according to the Asphalt Institute's method. According to the Marshall design, hot mix asphalt designs with optimum asphalt content were prepared: for the standard design of 6.23%, for the modified hot mix asphalt with 17% slag replacing fine aggregate of 6.06%, for the modified hot mix asphalt with 17% slag replacing fine aggregate of 6.06%, for the modified hot mix asphalt with 20% slag replacing fine aggregate 6.13%, for the modified hot mix asphalt with 23% slag replacing fine aggregate 5.70% and for the modified hot mix asphalt with 26% slag replacing fine aggregate 6.05%. Physical properties were evaluated, such as: volumetric parameters and unit weight; mechanical properties, such as: stability, flow, stability-flow ratio and resistance to simple compression. From the evaluation of the physical-mechanical parameters detailed above, it was determined that the PEN 85/100 hot mix asphalt with an optimum asphalt content of 6.05% modified with 26% iron slag in replacement of fine aggregate provides better benefits compared to the design of the PEN 85/100 hot mix with an optimum asphalt content of 6.23% of the standard design, since it has values that are within the ranges stipulated in the general technical specifications for construction EG-2013 and regulation C.E.010 for urban pavements of the national building regulations (RNE) of Peru.