Evaluación de las propiedades físicas y mecánicas de bases granulares con la adición del polímero SBR para pavimento flexible

Abstract

La presente investigación evaluó el comportamiento físico-mecánico de las bases granulares modificadas con el polímero estireno-butadieno (SBR), utilizado como aditivo para mejorar el desempeño estructural de los pavimentos flexibles. Se emplearon materiales procedentes de las canteras Tres Tomas y Punto 5, elaborándose mezclas con contenidos de SBR del 2%, 4% y 6%, con el propósito de identificar el porcentaje más eficiente y analizar su rendimiento tanto en laboratorio como en campo. Los resultados evidenciaron una mejora significativa en la capacidad de soporte de las mezclas tratadas. En la cantera Tres Tomas, el valor del CBR aumentó de 71% a 140%, mientras que en Punto 5 se incrementó de 58% a 134%. Los ensayos con penetrómetro dinámico (DCP) confirmaron estos resultados, registrándose un CBR in situ de 107.70% para Tres Tomas y de 84.50% para Punto 5. El análisis técnico-económico determinó que el contenido óptimo fue del 4%, al proporcionar mayor resistencia estructural y un costo más bajo (S/ 59.74 y S/ 58.89, respectivamente). En conclusión, la adición de SBR constituye una alternativa técnica y económicamente viable para mejorar las propiedades físicomecánicas, la estabilidad y la durabilidad de las bases granulares en pavimentos flexibles.

This study evaluated the physical and mechanical behavior of granular bases modified with styrene-butadiene rubber (SBR), used as an additive to improve the structural performance of flexible pavements. Materials from the Tres Tomas and Punto 5 quarries were used to prepare mixtures with SBR contents of 2%, 4%, and 6%, with the aim of identifying the most efficient percentage and analyzing their performance both in the laboratory and in the field. The results showed a significant improvement in the bearing capacity of the treated mixtures. At the Tres Tomas quarry, the CBR value increased from 71% to 140%, while at Punto 5 it increased from 58% to 134%. Dynamic cone penetrometer (DCP) tests confirmed these results, recording an in-situ CBR of 107.70% for Tres Tomas and 84.50% for Punto 5. The technical-economic analysis determined that the optimal content was 4%, as it provided greater structural strength and a lower cost (S/ 59.74 and S/ 58.89, respectively). In conclusion, the addition of SBR constitutes a technically and economically viable alternative for improving the physicalmechanical properties, stability, and durability of granular bases in flexible pavements.