bachelorThesis
Diseño de un ligante bituminoso modificado con membranas de polipropileno combinado con polímeros considerando variaciones extremas de temperatura en Chimborazo
Registro en:
UNACH- FI-ICIV
Autor
Bejarano Chaguancallo, Vanesa Karina
Camino Cárdenas, Alexandra Estefania
Institución
Resumen
The research aims to add polypropylene membranes with polymers to design a modified binder that behaves adequately in extreme temperature changes in the province of Chimborazo. For its development, an AC-20 asphalt binder obtained in the region of Tungurahua and modifiers (SBR, PP) from Riobamba city was used as a base; based on state of the art, information was obtained for the dosage and the sample preparation process (control temperature, time and mixing process, among others) of a modified binder. After that, five samples were prepared, named A, B, C, D, and E, each one with a percentage of SBR (0%, 1%, 2%, 3%, and 4%) and polypropylene (0%, 0. 5%, 1%, 1.5%, and 1.75%) respectively, and finally, conventional characterization and performance grade tests were carried out. In addition, information was obtained from INAMHI and PDOT on the maximum and minimum temperatures recorded in Chimborazo province during the last ten years. The data obtained determine that the sample modified with 0.5% PP and 1% SBR presents the best results considering its physical characteristics as well as its performance in extreme temperatures since its flash point increases 14.90% and in the DSR test an increase of 5.4% is registered in the failure temperature concerning the maximum and minimum temperatures. 4% in the failure temperature for the conventional AC-20 binder; utilizing the BBR test, a more significant deformation under the requested loads were identified, a 53.17% decrease in its stiffness and, therefore, an increase in the slope of the deformation curve of 2.57% at a temperature of -10°C. On the other hand, from the climatic variation of Chimborazo and based on the LTPP algorithm, it was determined that the maximum and minimum temperature of the pavement is 58.50°C and -3.18°C, respectively. Adding 0.5% PP and 1% SBR improves the physical and rheological properties of the conventional binder; therefore, its use in the province of Chimborazo is appropriate El propósito de esta investigación es añadir membranas de polipropileno con polímeros para diseñar un ligante modificado que se comporte adecuadamente en cambios extremos de temperatura en la provincia de Chimborazo. Para su desarrollo se utilizó como base un ligante asfáltico AC-20 obtenido en la provincia de Tungurahua y los modificadores (SBR, PP) de la ciudad de Riobamba; en base al estado del arte se obtuvo información para la dosificación y el proceso de elaboración de muestras (temperatura de control, tiempo y proceso de mezclado, entre otros) de un ligante modificado, posteriormente a ello, se elaboró cinco muestras denominadas con las siglas A, B, C, D y E cada una con un porcentaje de SBR (0%, 1%, 2%, 3% y 4%) y polipropileno (0%, 0.5%, 1%, 1.5% y 1.75%) respectivamente, finalmente se realizó ensayos de caracterización convencionales y grado de desempeño. Además, mediante la indagación en la INAMHI y PDOT se obtuvo información de las temperaturas máximas y mínimas registradas en la provincia de Chimborazo durante los últimos 10 años. Los datos obtenidos determinan que la muestra modificada con 0.5% de PP y 1% de SBR presenta los mejores resultados considerando sus características físicas así como su desempeño en temperaturas extremas, debido a que su punto de inflamación incrementa un 14.90% y en el ensayo DSR se registra un aumento de 5.4% en la temperatura de falla con respecto al ligante convencional AC-20; por medio del ensayo BBR se identificó una mayor deformación ante las cargas solicitadas, una disminución del 53.17 % en su rigidez y por ende un aumento de la pendiente de la curva de deformación de 2.57% a una temperatura de -10°C. Por otro lado, a partir de la variación climática de Chimborazo y en base al algoritmo LTPP, se determinó que la temperatura máxima y mínima del pavimento es de 58.50°C y de -3.18°C respectivamente. La adición de 0.5% de PP y 1% de SBR mejora las propiedades físicas y reológicas del ligante convencional, por ende, es apropiado su uso en la provincia de Chimborazo. UNACH, Ecuador