“Influencia de la adición de sedimento sobre la estabilidad Marshall e índice de estabilidad residual de un pavimento asfáltico”
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Date
2024-11
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
El presente trabajo de investigación analiza la estabilidad Marshall e índice de
estabilidad residual de un pavimento asfaltico convencional y un pavimento asfaltico
modificado con sedimento como filler de aportación. Se especifica el uso de asfalto PEN 60/70
de la empresa Chemimax, sedimento de la empresa Danper SAC y agregados pétreos de la
cantera Bauner S.A. Se realizó la caracterización de agregados finos y gruesos de acuerdo con
los procedimientos y especificaciones del ministerio de transportes y comunicaciones, con el
fin de determinar las propiedades físicas y mecánicas de los agregados y comprobar que
cumplan con los requerimientos establecidos por el manual de carreteras especificaciones
técnicas generales para la construcción (2013). La combinación de agregados se realizó
mediante el método de Fuller y el diseño de mezcla asfáltica se realizó por el método Marshall
(ASTM D1559). En la investigación se evaluó la adición de sedimento sobre la estabilidad
Marshall e índice de estabilidad residual de un pavimento asfaltico elaborado con 0.0 %, 0.5
%, 1.0 %, 1.5 % y 2.0 % de sedimento en peso del total de la mezcla (1200 g), 5.5 % de asfalto
PEN 60/70, 49.8 % de agregado grueso TMN 3/4" y 44.7 % de agregado fino MF 2.8; Para los
ensayos se elaboraron 8 probetas cilíndricas de 101.6 cm de diámetro y 63.5 cm de alto para
cada porcentaje de sedimento, haciendo uso del método B. El desempeño del pavimento
asfaltico se evaluó a través del ensayo de estabilidad Marshall, las probetas se dividieron en 2
grupos de 4 cada uno, el primer grupo fueron ensayadas luego de estar sumergías en agua a
una temperatura de 60 °C durante 30 minutos, el segundo grupo se ensayó luego de estar
sumergidas en agua a 60 °C durante 24 horas. Los resultados mostraron que la estabilidad
Marshall de la probeta patrón fue de 6.14 kN, mientras que la probeta con 1.5 % de sedimento
alcanzo una estabilidad Marshall de 10.56 kN, obteniendo un incremento en un 72 % con
respecto a la probeta patrón. Los resultados de Índice de estabilidad residual mostraron que las
probetas elaboradas con 1.0 %, 1.5 % y 2.0 % de sedimento superaron el valor de 75 % que
establece la Norma (VN - 32 – 67), mientras el índice de estabilidad residual de la mezcla
asfáltica convencional está por debajo del valor especificado. Los resultados mostraron que al
adicionar 1.5 % de sedimento mejoran las propiedades de estabilidad e índice de estabilidad
residual de un pavimento asfaltico.
Palabras clave: Estabilidad Marshall, Asfalto, Índice de estabilidad residual, Sedimento.
ABSTRACT
This research work analyses the Marshall stability and residual stability index of a
conventional asphalt pavement and an asphalt pavement modified with sediment as filler. The
use of asphalt PEN 60/70 from the company Chemimax, sediment from the company Danper
SAC and stone aggregates from the quarry Bauner S.A. is specified. The characterisation of
fine and coarse aggregates was carried out in accordance with the procedures and specifications
of the Ministry of Transport and Communications, in order to determine the physical and
mechanical properties of the aggregates and to check that they comply with the requirements
established by the road manual General Technical Specifications for Construction (2013).
Aggregate blending was done by Fuller's method and asphalt mix design was done by
Marshall's method (ASTM D1559). The research evaluated the addition of sediment on the
Marshall stability and residual stability index of a asphalt pavement made with 0.0 %, 0.5 %,
1.0 %, 1.5 % and 2.0 % sediment by weight of the total mix, 5.5 % PEN 60/70 asphalt, 49.8 %
coarse aggregate TMN 3/4" and 44.7 % fine aggregate MF 2.8; For the tests, 8 cylindrical
specimens of 101.6 cm in diameter and 63.5 cm in height were made for each percentage of
sediment, using method B. The performance of the asphalt pavement was evaluated through
the Marshall Stability test, the specimens were divided into 2 groups of 4 each, the first group
was tested after being immersed in water at a temperature of 60 °C for 30 minutes, the second
group was tested after being immersed in water at 60 °C for 24 hours. The results showed that
the Marshall stability of the standard specimen was 6.14 kN, while the specimen with 1.0 %
sediment reached a Marshall stability of 10.56 kN, an increase of 72 % over the standard
specimen. The results of the Residual Stability Index showed that the specimens made with 1.0
%, 1.5 % and 2.0 % sediment exceeded the value of 75 % established by the Standard (VN -
32 - 67), while the residual stability index of the conventional asphalt mix is below the specified
value. The results showed that the addition of 1.5 % sediment improves the stability properties
and residual stability index of an asphalt pavement.
Keywords: Marshall Stability, Asphalt, Residual Stability Index, Sediment.
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