Influencia de las propiedades mecánicas de mezclas asfálticas modificadas por proceso de vía seca con poliestireno expandido

Abstract

En esta investigación consiste en analizar las propiedades físicas y de comportamiento mecánico de las mezclas asfálticas por proceso vía seca al utilizar las perlas de poliestireno expandido con un cierto porcentaje de sustitución del agregado fino. Además, se contrastaron dos modalidades de mezclas en caliente: el convencional y la modificado, empleando el método de Marshall por dos tráficos de ligero y medio. Por lo que la mezcla convencional de utilizo los agregados pétreos de la cantera Tres Tomas, mezclados con cemento asfaltico 60/70. No obstante fue modificado el agregado fino por perlas de poliestireno expandido, además utilizo ensayos físicos y mecánicos para calcular su resistencia a al flujo, estabilidad y la resistencia a la tracción, entre otros. También se hizo ensayos como ensayo de susceptibilidad al daño por humedad y perdida al desgaste. En este estudio se determinó la cantidad de cemento asfaltico de mezcla convencional con todos los porcentajes de 4%,4.5%, 5%, 5.5% y 6%. También se utilizó con porcentajes de poliestireno expandido (2%, 3% y 4%) de la mezcla. Luego de la evaluación se llegó a una conclusión que la proporción idónea de las perlas de poliestireno expandido tanto para ligero 2% y medio es del 4%, por ende, para el convencional fue de 4% y el óptimo contenido de cemento asfaltico en el tráfico ligero 4.7% y trafico medio 4.9%, lo cual demuestran mejoras importantes en sus propiedades como la resistencia al desgaste, a niveles de humedad y estabilidad.

This research analyses the physical properties and mechanical behavior of dry-mix asphalt mixtures using expanded polystyrene beads with a certain percentage of fine aggregate replacement. In addition, two types of hot mix methods were compared: conventional and modified, employing the Marshall method for light and medium traffic. The conventional mix used stone aggregates from the Tres Tomas quarry, mixed with 60/70 asphalt cement. However, the fine aggregate was modified with expanded polystyrene beads. Physical and mechanical tests were also used to calculate flow resistance, stability, and tensile strength, among others. Tests were also performed to determine susceptibility to moisture damage and wear loss. In this study, the amount of asphalt cement in the conventional mix was determined for all percentages: 4%, 4.5%, 5%, 5.5%, and 6%. It was also used with percentages of expanded polystyrene (2%, 3%, and 4%) in the mix. After evaluation, it was concluded that the ideal proportion of expanded polystyrene beads for both light traffic 2% and medium traffic is 4%. Therefore, for conventional traffic, it was 4%, and the optimal asphalt cement content for light traffic was 4.7% and for medium traffic 4.9%., this presents significant improvements in its properties, such as wear resistance, humidity levels, and stability.