Influencia del polvo de desecho de piedra chancada usado como filler para la durabilidad de mezclas asfálticas

Abstract

El objetivo de esta investigación fue analizar la influencia del uso de polvo de desecho de piedra chancada como filler en una mezcla asfáltica PEN 60/70, evaluando su desempeño frente a la susceptibilidad al agua y el desgaste por abrasión, ya que, los pavimentos flexibles han experimentado una reducción de su durabilidad al estar sometidos a condiciones climáticas y cargas de tráfico desfavorables, ocasionando fallas funcionales y estructurales. La metodología incluyó un Análisis de Varianza Unifactorial (ANOVA) para obtener un tamaño de muestra representativo, asimismo, la caracterización de agregados y el filler propuesto para luego determinar el porcentaje óptimo de asfalto y polvo residual en las mezclas convencional y modificada, de la mano de ensayos normados como Resistencia Marshall, Test de Lottman Modificado y Cántabro, siguiendo especificaciones técnicas establecidas. Los resultados mostraron que la mezcla modificada con polvo de desecho de piedra chancada mejoró su resistencia al daño por humedad, con un TSR de 85.40%, en comparación con el 81.01% de la mezcla convencional. Además, la resistencia al desgaste fue superior en el concreto bituminoso modificado, con un 6.80% frente al 9.56% del convencional. Por otro lado, desde una perspectiva económica, la mezcla modificada resultó más rentable, con un ahorro de S/. 15.80 por metro cúbico en su producción y S/. 1.42 por metro cuadrado de puesta en carpeta asfáltica.

The objective of this research was to analyze the influence of using crushed stone waste powder as filler in a PEN 60/70 asphalt mixture, evaluating its performance against moisture susceptibility and abrasion wear. Flexible pavements have experienced a reduction in durability when exposed to unfavorable climatic conditions and traffic loads, causing both functional and structural failures. The methodology included a One-Way Analysis of Variance (ANOVA) to obtain a representative sample size, as well as the characterization of aggregates and the proposed filler to then determine the optimal asphalt and residual powder content in both conventional and modified mixtures, using standardized tests such as Marshall Stability, Modified Lottman Test, and Cantabro, following established technical specifications. The results showed that the modified mixture with crushed stone waste powder improved its resistance to moisture damage, with a TSR of 85.40%, compared to 81.01% for the conventional mixture. Additionally, the modified bituminous concrete had superior wear resistance, with 6.80% compared to 9.56% for the conventional one. From an economic perspective, the modified mixture was more cost-effective, with a saving of S/. 15.80 per cubic meter in production and S/. 1.42 per square meter of asphalt pavement placement.