Estudio de la influencia del asfalto envejecido en el comportamiento mecánico de una mezcla de concreto asfáltico producida en caliente

Abstract

En este artículo se presenta el estudio de la influencia que tiene el aumento en el envejecimiento a corto plazo del asfalto de Barrancabermeja sobre las propiedades mecánicas de una mezcla densa en caliente. Se modelaron diferentes niveles de envejecimiento del asfalto utilizando el horno de película delgada TFOT (Thin Film Oven Test), en tres intervalos de tiempo (0, 5 y 10 horas), se caracterizaron física y químicamente los asfaltos así obtenidos y los recuperados de las mezclas asfálticas. Se diseñaron mezclas del tipo MDC-2, siguiendo el método Marshall, y se caracterizaron por medio de ensayos mecánicos como tracción indirecta y módulo resiliente. Como resultado se estableció un patrón de evolución de propiedades físicas como penetración, punto de ablandamiento, viscosidad, módulo de corte dinámico y susceptibilidad a la temperatura del asfalto, en función del envejecimiento; también se estableció que pequeños cambios en la composición química pueden estar relacionados con cambios significativos en las propiedades físicas. Se comprobó que el aumento en el envejecimiento del asfalto produce incremento en la estabilidad y rigidez de la mezcla asfáltica en caliente, al igual que en la susceptibilidad al agua y el módulo resiliente.

Abstract. This paper describes a study to investigate the influence of the increase in short-term aging of Barrancabermeja’s asphalt on the mechanical properties of asphalt concrete dense mix. The different levels of aging of the asphalt were modeled using the Thin Film Oven Test (TFOT) in three time slots (0, 5 and 10 hours), the asphalts thus obtained and the asphalts recovered asphalt mixtures were characterized chemically and physically. Mixtures of MDC-2 type were designed following the Marshall method, and were characterized means of mechanical tests as indirect tensile and resilient modulus. The pattern of change of physical properties (penetration, softening point, viscosity, dynamic shear modulus and temperature susceptibility) in function of asphalt aging was established; also established that small change in the chemical composition may be related to significant changes in physical properties. It was found that increasing asphalt aging causes an increase in the stability and stiffness of the hot mix asphalt, as in the moisture susceptibility and in the resilient modulus.