Caracterización de un asfalto colombiano modificado con polímeros y evaluación del efecto en sus propiedades reológicas

Abstract

El uso de materiales que modifican las propiedades de los asfaltos es una práctica reconocida gracias a que representa una solución para la adaptación del material a diferentes condiciones de proyectos. La oferta limitada de asfaltos en Colombia es un condicionante para la necesidad de implementación de asfaltos modificados. Un material reconocido utilizado en la construcción de pavimentos son los polímeros SBS, han presentado grandes resultados mundialmente al modificar el asfalto y respectivamente a las mezclas asfálticas. La investigación tiene como objetivo evaluar el efecto en las propiedades reológicas de la incorporación de un polímero SBS en un asfalto colombiano 60/70. Se definieron las concentraciones en masa óptimas de polímero SBS entre 4%, 7% y 10% dentro de los intervalos CAM 2 del Art. 414 (INVIAS, 2022). Se obtuvo las propiedades índice del asfalto modificado: la penetración disminuyó un 40%; la temperatura de punto de ablandamiento aumentó un 30%; el índice de penetración aumentó entre -0.284 a 3.67; la ductilidad a 25°C disminuyó un 50%; la recuperación elástica por torsión y tensión que aumentaron un 85%; las curvas de viscosidad dinámica en función de la temperatura entre 60°C y 220°C permitieron analizar las temperaturas de fabricación entre 155°C y 198°C; finalmente se evaluó el módulo complejo a cortante a diez (10) temperaturas y siete (7) frecuencias con resultados de un material con comportamiento termo-reológicamente no simple. (Texto tomado de la fuente).

The use of materials that modify the properties of asphalts is a recognized practice because it represents a solution for the adaptation of the material to different project conditions. The limited supply of asphalts in Colombia is a condition for the need to implement modified asphalts. A recognized material used in the construction of pavements are SBS polymers, they have presented great results worldwide when modifying asphalt and respectively asphalt mixtures. The research aims to evaluate the effect on the rheological properties of the incorporation of an SBS polymer in a Colombian 60/70 asphalt. The optimal mass concentrations of SBS polymer were defined as 4%, 7% and 10% within the CAM 2 ranges of Art. 414 (INVIAS, 2022). The index properties of the modified asphalt were obtained: penetration decreased 40%; the softening point temperature increased 30%; the penetrability rate increased from -0.284 to 3.67; ductility at 25°C decreased 50%; elastic torsion and tensile recovery increased 85%; dynamic viscosity curves as a function of temperature between 60°C and 220°C allowed manufacturing temperatures between 155°C and 198°C to be analyzed; Finally, the shear complex modulus was evaluated at ten (10) temperatures and seven (7) frequencies with results of a material with not simple thermo-rheological behavior.