Examinando por Autor "Davila Herrera, Edwin"

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Evaluación del comportamiento físico-mecánico de mezclas asfálticas PEN 60/70 en caliente con incorporación de fibras de acero de neumático reciclado
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) Davila Herrera, Edwin; Rojas Oblitas , Joaquin Hernan
La presente investigación tuvo por objetivo analizar el desempeño físico y mecánico de las mezclas asfálticas tipo PEN 60/70 elaboradas en caliente, modificadas mediante el uso de fibras metálicas recicladas provenientes de neumáticos en desuso, con el fin de determinar los efectos técnicos, económicos y ambientales asociados a su aplicación en pavimentos flexibles. El estudio se desarrolló bajo un enfoque aplicado y experimental, elaborando mezclas asfálticas con cuatro niveles de dosificación de fibra de acero reciclada (1 %, 2 %, 3 % y 4 %). Para evaluar sus características se aplicaron los ensayos normalizados Marshall, Cantabro y Lottman, siguiendo los procedimientos establecidos por el Manual de Ensayos del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC), además de la correspondiente caracterización de los materiales utilizados. El porcentaje óptimo de ligante asfáltico se determinó en un valor de 4.9 %, el cual permitió equilibrar cohesión, vacíos y estabilidad de la mezcla asfáltica. Los hallazgos experimentales mostraron que la composición con 3 % de fibra metálica reciclada presentó el mejor desempeño, alcanzando un aumento del 83.8 % en la estabilidad Marshall, una disminución del 29.8 % en el flujo y una reducción del 32 % en la pérdida Cantabro, frente a la mezcla tradicional. Asimismo, el índice de Resistencia a la Tensión (TSR) aumentó de 73.5 % a 88.4 %, lo que demuestra una mejora considerable en la durabilidad y la capacidad frente al deterioro por humedad. Desde una perspectiva económica, la adición de fibra generó un incremento inicial del 1.04 % en el costo unitario por metro cuadrado, aunque permitió extender la vida útil del pavimento analizado de 20 a 28 años y disminuir los gastos de conservación en 15.3 %, alcanzando una relación beneficio–costo entre 1.12 y 1.28. En el aspecto ambiental, la mezcla modificada logró disminuir la emisión de 0.26 toneladas de CO₂ equivalente por cada 20 m³ producidos, además de ahorrar más de 4 GJ de energía y valorar aproximadamente 90 neumáticos reciclados por tramo vial, contribuyendo a una reducción de emisiones de hasta 75 % en comparación con la mezcla tradicional. En síntesis, la adición del 3 % de fibras metálicas recicladas en las mezclas asfálticas en caliente optimiza sus propiedades físico–mecánicas, prolonga su durabilidad estructural y aporta ventajas económicas y ambientales, consolidándose como una alternativa técnica sostenible y eficiente para el fortalecimiento de la infraestructura vial nacional.