Análisis comparativo de las propiedades mecánicas de mezclas asfálticas con incorporación de residuos de PVC como Filler en un porcentaje óptimo

Abstract

En la presente tesis “Análisis comparativo de las propiedades mecánicas de mezclas asfálticas con incorporación de residuos de PVC como filler en un porcentaje óptimo” se realizó el análisis comparativo de las propiedades mecánicas (estabilidad y flujo) de un concreto asfáltico patrón frente a un concreto asfáltico modificado con incorporación de residuos de PVC como filler, realizando ensayos físico-mecánicos como la resistencia de mezclas bituminosas empleando el aparato Marshall. En la presente investigación, para los diseños tanto de mezclas asfálticas convencionales como mezclas asfálticas modificadas, se emplearon los mismos agregados (agregado proveniente de la cantera de Ccosco Ayllo y utilizado en la planta de asfalto del Gobierno Regional del Cusco), la misma gradación (MAC-2) y el mismo cemento asfáltico (BETUTEC PG 70-28), variando solamente la incorporación de residuos de PVC como filler en la mezcla asfáltica modificada. Para el control de calidad del agregado y el diseño de mezclas asfálticas en caliente se siguió con los lineamientos establecidos en el Manual de Ensayo de Materiales, Manual de Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras E.G. 2013 y la Norma CE.010 de Pavimentos Urbanos, considerando siete porcentajes de cemento asfáltico (4.00%, 4.50%, 5.00%, 5.50%, 6.00%, 6.50% y 7.00%) para determinar el contenido óptimo de asfalto con el método del Instituto del Asfalto, para posteriormente comparar las propiedades mecánicas (estabilidad y flujo) de la mezcla patrón con las propiedades mecánicas de la mezcla modificada con incorporación de PVC (0.50%, 0.75%, 1.00%, 1.25% y 1.50%). Finalmente, luego de analizar comparativamente la mezcla asfáltica patrón con la mezcla asfáltica modificada con residuos de PVC, se llegó a la conclusión de que al incluir PVC como filler se incrementaron las propiedades mecánicas (estabilidad y flujo) de la mezcla asfáltica, sin embargo, el contenido óptimo de incorporación de PVC como filler fue de 0.50% debido a que porcentajes superiores excede el límite de flujo para mezclas asfálticas.

In the present thesis “Comparative analysis of the mechanical properties of asphalt mixtures with incorporation of PVC residues as filler in an optimal percentage“, the comparative analysis of the mechanical properties (stability and flow) of a standard asphalt concrete against a modified asphalt concrete with the incorporation of PVC residues as filler, carrying out physical-mechanical tests such as the resistance of bituminous mixtures using the Marshall apparatus. In the present investigation, for the designs of both conventional asphalt mixtures and modified asphalt mixtures, the same aggregates were used (aggregate from the Ccosco Ayllo quarry and used in the asphalt plant of the Regional Government of Cusco), the same gradation ( MAC-2) and the same asphalt cement (BETUTEC PG 70-28), only varying the incorporation of PVC residues as filler in the modified asphalt mix. For the quality control of the aggregate and the design of hot asphalt mixtures, the guidelines established in the Materials Testing Manual, General Technical Specifications Manual for Highway Construction E.G. 2013 and regulation CE.010 for Urban Pavements, considering seven percentages of asphalt cement (4.00%, 4.50%, 5.00%, 5.50%, 6.00%, 6.50% and 7.00%) to determine the optimal asphalt content with the method of asphalt institute, to later compare the mechanical properties (stability and flow) of the standard mixture with the mechanical properties of the modified mixture with PVC incorporation (0.50%, 0.75%, 1.00%, 1.25% and 1.50%). Finally, after comparatively analyzing the standard asphalt mix with the modified asphalt mix with PVC residues, it was concluded that by including PVC as a filler, the mechanical properties (stability and flow) of the asphalt mix increased, however, the optimal content of incorporation of PVC as filler was 0.50% due to higher percentages exceeding the flow limit for asphalt mixes.