Caracterización de Mezclas Asfálticas Finas Modificadas con Aceite Refinado, Blanqueado y Desodorizado (RBD). Camilo Andrés Perico Martínez Asesora: Silvia Caro Spinel Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Civil Bogotá, Diciembre 2014
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Caracterización de Mezclas Asfálticas Finas Modificadas ...
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agropecuaria del país para el año 2012, el cual tuvo un aporte total del 9%, (Organización de las
Naciones Unidas para la Alimentación y y la Agricultura, 2012).
La palma de cera africana tiene como nombre Elaeis Guineensis y se encuentra en capacidad de
producir racimos de frutos a partir de los 30 meses en condiciones óptimas, las cuales se
encuentran enmarcadas por temperaturas entre los 21ºC y los 26ºC, precipitaciones entre los
1.800 mm y 2.300 mm al año, y exposición solar de 125 horas mensuales, repartidas
equitativamente (Superintendencia de Industria y Comercio, 2013)
En el año 2010 se encontraban sembradas 404.104 hectáreas con palma de cera africana,
mientras que para el año 2012 se registraron 452.000 hectáreas, mostrando así un aumento de
11,5% en un periodo de tiempo de dos años, lo cual es clara evidencia de que esta industria aún
se encuentra en crecimiento. Es importante resaltar que el 62% de la totalidad de las hectáreas
cultivadas se encontraba en etapa productiva y el 38% restante se encontraban en etapa de
desarrollo, y que gracias al amplio esparcimiento de los cultivos por el país se ha logrado
mantener un flujo continuo de recolección y producción de aceite de palma, ya que los cultivos
se encuentran ubicados en 17 departamentos (Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación y y la Agricultura, 2012) (Superintendencia de Industria y Comercio, 2013). En el
año 2012 se lograron producir 1’040.000 toneladas de aceite de palma a un precio promedio
nacional de COP$ 2.072,00. (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y y la
Agricultura, 2012).
Respecto al proceso productivo para la obtención de aceite de palma refinado, blanqueado y
desodorizado (RBD), es necesario explicar que todo este producto se obtiene por medio de un
proceso de destilación y dicho proceso consta inicialmente de la refinación para eliminar
impurezas y contaminantes que afectan la calidad del producto, por medio del proceso físico o
del proceso químico. Posteriormente comienza el proceso de desgomado y blanqueado, lo cual
consiste en el proceso de remoción de carotenos y productos de oxidación. Finalmente, en el
proceso en que el aceite es desodorizado, es donde se terminan de remover los aceites iniciales
productos como tocoferoles, tocotrienoles, monoglicéridos y más productos de oxidación y de
descomposición de pigmentos (Fedepalma, 1998).
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4) METODOLOGÍA
4,1) PROTOCOLO DE MEZCLADO DE ASFALTO CON BIO-LIGANTE.
Este protocolo para la mezcla del asfalto con el agente modificador fue diseñado por Santiago
Cortés, como parte de su Proyecto de Grado en la Universidad de Los Andes. Cortés, realizó
dicho procedimiento con la finalidad de obtener una mezcla con alto nivel de homogeneidad.
Por esta razón, esta sección es de completa autoría de Cortés.
4,1,1 ) Comprobación de la Calidad del Modificador.
Inicialmente se debe contar con recipientes de mínimo 500 gramos de asfalto nuevos, los cuales
deben encontrarse dentro de su periodo de vigencia, lavados y secados en horno. Durante el
almacenamiento, los productos no deben de ser expuestos al sol y deben ser almacenados en
un lugar seco a temperatura ambiente entre 5°C y 35°C.En segunda instancia, se debe verificar
que el producto no presente olores rancios o ácidos.
4,1,2 ) Instrumentos.
Los siguientes son los instrumentos requeridos por el proceso:
Jeringas desechables de 50 ml.
Agitador mecánico industrial con capacidad de alcanzar las 2000 rpm.
Plancha de calentamiento de materiales.
Termómetro.
Cronometro.
4,1,3 ) Dosificación.
Antes de llegar a este punto, se deben tener claros los valores másicos exactos, tanto del asfalto
como de los modificadores. En este caso la mezcla se debe realizar siguiendo las siguientes
proporciones:
Para la mezcla de 3 % se deber usar una proporción de 3 gramos de modificador por cada
100 gramos de asfalto que se requieren, es decir, se adicionan 3 gramos de agente
modificador a 97 gramos de asfalto y así formar un asfalto modificado de 100 gramos.
Para la mezcla de 4 % se deber usar una proporción de 4 gramos de modificador por cada
100 gramos de asfalto que se requieren, es decir, se adicionan 4 gramos de agente
modificador a 96 gramos de asfalto y así formar un asfalto modificado de 100 gramos.
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4,1,4 ) Proceso de Mezclado.
El proceso de mezclado es fundamental para obtener los beneficios brindados por el
modificador. A continuación se especifica el proceso que se debe ser seguido.
Calentar el asfalto en el horno a 130°C, para así garantizar la fluidez del material en el
proceso.
Calentar el modificador en un baño a 40°C, garantizando que se en encuentre en esta liquido
el material.
Encender la plancha para lograr mantener una temperatura del asfalto de al menos 110°C.
Realizar el montaje especificado en la Figura 2, en el cual el mezclador alcance una
profundidad de un tercio de la altura total del recipiente del asfalto:
Figura 2: Montaje Proceso de Mezclado
1. Encender el agitador mecánico e ir subiendo gradualmente las rpm hasta alcanzar las 2000rpm, punto en que se observa un vórtice similar al apreciado en la Figura 3.
Figura 3: Vórtice en Asfalto
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2. Añadir el modificador, de forma tal que por cada 10 segundos debe ser agregado un ml del modificador.
Figura 4: Dosificado de modificador
3. El modificador debe ser agregado únicamente cuando el agitador se encuentre a 2000 rpm.
4. Culminado el proceso de agregar el modificador, se debe mantener el asfalto a 2000rpm durante 5 minutos.
5. Permitir que el asfalto modificado se enfríe, para así proceder con su almacenamiento.
4,1,5 ) Verificación de Condiciones Óptimas del Producto
El bio-asfalto debe tener una apariencia idéntica a la de un asfalto sin modificar, es decir, que no debe presentar grumos ni capas de aceite en la superficie.
Cuando se recaliente el asfalto modificado, este no debe presentar una capa de aceite en la superficie.
4,2) GRAVEDAD ESPECIFICA MÁXIMA TEÓRICA (Gmm)
Dado que ya se conoce la granulometría y el porcentaje de asfalto que van a ser utilizados en la
matriz fina de la mezcla asfáltica, por medio de los aportes generados por los Ingenieros Rueda
y Hernández, respectivamente, se procedió a generar las probetas que permitirán conocer la
gravedad especifica máxima teórica del material y así determinar cuáles deben ser los pesos en
gramos de cada componente dentro de la mezcla asfáltica. Para ello se hizo uso de la normativa
INVIAS INV E-735-07. Se realiza la aclaración nuevamente que se va a adicionar el 3% y 4% de
modificante en porción correspondiente a la cantidad de peso que debe ocupar el asfalto.
Se elaboraron tres ensayos de gravedad específica máxima teórica (Gmm), uno para la matriz
fina de mezcla asfáltica que no se modificó o muestra de control, la segunda corresponde a la
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FAM modificada en 3% de su peso y la última corresponde a la FAM modificada en 4% de su
peso. Después de realizar los pesos de cada uno de los materiales que componen la
granulometría, el asfalto y el modificante en los casos requeridos, según lo dicho por la norma
INVIAS INV E-735-07, se realizó el siguiente procedimiento.
Primero se tuvo presente que los materiales pesados para cada uno de los ensayos debían
encontrarse al interior del horno, por lo menos durante dos horas, a la temperatura de
mezclado. Es decir, que el asfalto modificado, los agregados con la granulometría requerida y la
bandeja de mezclado se debían encontrar a 130C. Después de este tiempo es permitido
comenzar a realizar la matriz fina de la mezcla asfáltica.
Transcurridas las dos horas, se retiró la bandeja donde se hizo la mezcla y se procedió a tarar
una balanza con su peso, es decir, se colocó la bandeja sobre la balanza y esta se taró para
no tomar en cuenta la masa de la bandeja dentro de las siguientes mediciones.
Se vertió sobre la bandeja la cantidad exacta de asfalto modificado requerido para el ensayo.
Se vertió la totalidad de los agregados que componen la granulometría sobre la bandeja y
se comenzó a mezclar los dos productos, lo cual se realizó hasta que la totalidad de los
agregados fue recubierta por el asfalto modificado.
Se introdujo la bandeja con la mezcla asfáltica durante dos horas en el horno a una
temperatura de 130C, después de las cuales se procedió a retirarla del horno y extenderla
sobre un cartón de forma que permitió estar verificando, constantemente, que no se
formaran grumos, dentro de los cuales se puedan quedar atrapados volúmenes de aire. Esto
puede ser apreciado en la Figura 5.
Se pesó en la balanza la cantidad de material que se usaría en el ensayo y se vertió al interior
de un picnómetro, del cual se conocía su peso. Se le adicionó agua con una temperatura de
25C para que esta quedara a una altura de una pulgada por encima de la totalidad de la
mezcla ensayada. Se engrasó la tapa del picnómetro y se tapó el picnómetro para proceder
a la aplicación de vacío a una presión de 4 kPa. Esto se puede observar en la Figura 6.
A una presión de 4 kPa, se comenzó un proceso de agitación periódica, el cual consiste en
agitar de forma vigorosa durante dos minutos y dejar reposar la mezcla durante un minuto.
Se repitió este ciclo durante un tiempo de 15 minutos. Este procedimiento se puede realizar
de forma automática o de forma manual, pero para el caso puntual se realizó de forma
manual debido a que el instrumento mostrado en la Figura 7 no estaba en la capacidad de
aplicar las vibraciones necesarias para extraer todos los volúmenes de aire al interior de la
mezcla.
Después de finalizar el proceso de agitación se procedió a retirar la manguera que
suministraba el vacío y se terminó de llenar en su plena capacidad el picnómetro con agua
a 25 C. En este punto se pesó por última vez el picnómetro con la mezcla en su interior y se
llenó de agua en el resto de su capacidad.
Figura 5 Matriz Fina de la Mezcla Asfáltica esparcida sobre un cartón. (Foto tomada por Vanessa Gonzales Prieto)
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Figura 6: Montaje del picnómetro usado durante el ensayo.
Figura 7: Instrumento de Agitación Automática para la extracción de todo el aire que se encuentre en la mezcla.
Todo el procedimiento anterior tiene como finalidad conocer la gravedad especifica máxima
teórica que tiene una mezcla asfáltica sin modificar, la de una mezcla asfáltica modificada con
3% de RBD y la de una mezcla asfáltica modificada con 4% de RBD. Para conocer el Gmm de cada
mezcla se hace uso de la Ecuación 1. En la Tabla 3 se pueden observar los resultados obtenidos
Modificante (%, g)Asfalto Puro (%, g)Asfalto Total (%, g)
Masa de la muestra Masa de agregadosMasa de Asfalto
Asfalto (%, g)
TamizTamiz
(mm)
Porcentaje
Pasa FAM (%)
Porcentaje
Retenido FAM (%)
Masa
Retenida (g)
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Seguir el procedimiento descrito en la sección 4.1. de este documento para realizar la
modificación del asfalto con el aceite refinado blanqueado y desodorizado, esto para la
fabricación de las dos mezclas que se van a modificar.
Introducir en un horno el asfalto (modificado o no), los agregados que cumplan con la
granulometría, la bandeja para realizar el mezclado, el molde de compactación y los discos
de compactación. La temperatura del horno debe ser de 130°C y todos los materiales deben
permanecer al menos 2 horas a esta temperatura.
Retirar la bandeja del horno y tarar la balanza con su peso, para que así sea más fácil pesar
la cantidad de asfalto que debe llevar la mezcla. Verter los agregados en la bandeja y mezcla
con el asfalto, esto se debe realizar hasta que la mezcla quede con aspecto homogéneo y
que las partículas se encuentren completamente recubiertas por asfalto.
Introducir la mezcla al horno a la misma temperatura inicial, 130 °C. Debe permanecer allí
una hora, lo cual maximice la probabilidad de obtener una mezcla más homogénea.
Se retira el molde de compactación y se procede a engrasarlo, para que luego sea más fácil
extraer la probeta. Igualmente se coloca un papel filtro en la parte inferior del mismo.
Se retira casi de forma simultánea la mezcla del horno y se comienza a introducir en el
molde, pero no se vierte de forma completa. La forma de introducir la mezcla es, colocando
una tercera parte de la altura final de la mezcla e introduciendo 10 golpes periféricos con
una espátula y 15 más en el centro. Esto se realiza para la segunda capa, la cual se encuentra
a dos terceras partes de la altura final. Después de verter la totalidad del material, se realiza
el mismo procedimiento de golpeteo, el cual busca evitar la concentración de vacíos en
puntos específicos, para que así la compactación sea lo mayor homogénea posible.
Posterior a ello, se debe colocar una lámina metálica de 1 milímetro de grosor, la cual evitará
que el compactador se ensucie y a la vez se lleve parte de la mezcla en el proceso de
compactación. A continuación se configura el criterio de compactación que se desea
realizar. Para este caso puntual se hizo para una compactación que culmine con una probeta
de altura de 90 milímetros, tal y como se había estipulado para el cálculo de las masas a
mezclar.
Colocar el molde al interior del compactador giratorio y verificar que este tenga en su
interior el plato de compactación adecuado para el diámetro de la probeta. Dar inicio a la
compactación y realizar los procedimientos que indique el software de uso.
Verificar que el compactador haya terminado el proceso y que a su vez haya logrado fabricar
una probeta con la altura deseada. Retirar el molde del compactador y retirarle a su vez la
lámina metálica protectora.
Esperar al menos 4 horas para comenzar el proceso de extracción de la probeta del molde.
Para comenzar el proceso de extracción se debe introducir el molde dentro del horno por
un periodo de 30 minutos a 60 minutos. Después de los cuales se procede a extraer la
probeta del molde, lo cual puede realizarse de forma manual o de forma automática como
se muestra en la Figura 8.
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Figura 8: Extracción de la Probeta por medio de la introducción de un pistón a presión en la base inferior del molde
que lo Contiene.
4,3,2 ) Extracción de los Especímenes a ensayar en el Reómetro.
Los especímenes cilíndricos tipo DMA que van a ser ensayados deben estar en la capacidad de
poderse ensayar en el reómetro, el cual será el equipo encargado de realizar los ensayos de
caracterización en este trabajo (reómetro TA-AR200ex). Para que los especímenes sean
aceptables, éstos deben tener una longitud de 50 milímetros y un diámetro de 13 milímetros.
Estos especímenes se extraen de las probetas de matriz fina de mezcla asfáltica que fueron
construidas mediante el procedimiento explicado en la sección 4.3.1 La extracción se hizo por
medio de un taladro montado como se muestra en la parte izquierda de la Figura 9. En ella se
puede observar como el taladro se encuentra apuntado de forma perpendicular a la cara
superior de la probeta y en la parte del medio se observa como en el proceso de extracción se
hace uso de agua para facilitar la penetración del taladro y así lograr que el espécimen sea
extraído sin perder agregados durante el proceso. En la Figura 10 se puede observar los
especímenes extraídos de la probeta de FAM de control y a su vez se puede visualizar la
segregación de los especímenes según la procedencia del espécimen al interior de la probeta,
es decir, cada espécimen es separado según la zona de la cual fue extraído de la probeta, lo cual
se realiza con la finalidad de sacar un factor de varianza en los análisis, debido a que cada una
de las zonas señaladas en la Figura 11 muestran diferentes niveles de compactación y por ende
su comportamiento será distinto, razón por la cual se decide clasificar los especímenes extraídos
del anillo exterior con la letra A en su nombre, los extraídos del anillo del medio con la letra B y
los extraídos del centro con la letra C.
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Figura 9: Extracción de la Probeta por medio de la introducción de un pistón a presión en la base inferior del molde
que lo Contiene.
Figura 10: Especímenes extraídos de Probeta de la FAM de Control.
Figura 11: Denominación de las Zonas de la Probeta de las cuales se extrajeron los Especímenes. (Gonzalez, 2014)
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Después de realizar este procedimiento, los especímenes extraídos cuentan con el diámetro
requerido de 13 milímetros, más su longitud es bastante superior a la requerida para los
ensayos, ya que en ese instante es de 90 milímetros, por lo cual es necesario eliminar 20
milímetros en cada extremo del espécimen. Para eliminar los excesos a cada extremo del
espécimen se procedió a macar dicha longitud y se realizó el corte de los bordes usando una
sierra mecánica. Después de ello es necesario que la totalidad de los especímenes sea sometida
a la medición de su longitud y posteriormente de su diámetro, ya en que en la mayoría de los
casos la longitud del espécimen excede los 50 milímetros y por ende se requiere que se lijen los
excesos.
4,4) GRAVEDAD ESPECÍFICA BULK.
La gravedad específica bulk permite realizar una verificación respecto a la compactación que
tienen las muestras que se están fabricando. Para conocer la gravedad específica de una muestra
es necesario aplicar el procedimiento determinado por la norma INVIAS I.N.V E-733-07. Es
importante aclarar que para el caso puntual este procedimiento fue aplicado tanto a las 3
probetas completas como a los especímenes tipo DMA que se van a ensayar en el reómetro.
Este es un ensayo de poca dificultad, pero si es un ensayo que presenta poca precisión con los
resultados de los especímenes, debido a que estos tienen un tamaño inferior y para conocer las
variaciones en su peso se requiere un equipo de mayor exactitud o que en su defecto permita
conocer una mayor cantidad de cifras en las variables medidas.
El procedimiento para conocer la gravedad específica Bulk consiste en registrar tres pesos en un
orden preciso.
Se pesa la muestra seca en una balanza de forma normal.
Se procede a sumergir la muestra en un baño termostatado que se encuentre a una
temperatura de 25°C, por 5 minutos.
Se realiza un montaje que permita tomar el peso de la muestra sumergida en el baño
termostatado, de tal forma que dicho peso tome en cuenta que la totalidad de los vacíos
que tiene la muestra se encuentren llenos de agua.
Por último, se debe secar la muestra de forma superficial con una toalla humedecida, la cual
no vaya a absorber agua del interior de la muestra, sino; que sólo absorba el agua que
simplemente elimine los excesos de agua en las superficies de las mezclas. Posterior a ello
se toma de forma eficiente el peso de la muestra nuevamente.
La Ecuación 3 permite calcular la gravedad específica bulk, la cual entra como parámetro en la
Ecuación 4 para conocer así el porcentaje de vacíos de cada una de las muestras. Es importante
tener presente que Gmb varía para cada muestra, así la mezcla sea la misma, mientras que el Gmm
es propio de cada mezcla, es decir que especímenes de la misma mezcla poseen el mismo Gmm.
Ecuación 3: 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝐵𝑢𝑙𝑘
𝐺𝑚𝑏 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑆𝑒𝑐𝑜
Ecuación 4: Porcentaje de Vacíos
𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑉𝑎𝑐í𝑜𝑠 (%) = (1−𝐺𝑚𝑏
𝐺𝑚𝑚
) × 100
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Este procedimiento se aplicó tanto a las probetas como a los especímenes. La Tabla 7 Muestra
los resultados obtenidos de realizar el ensayo de Gmb para las tres probetas construidas, además
de incluir cuanto es el porcentaje de vacíos que realmente hay en la probeta y así ver que tanto
fue compactada. Es importante resaltar como la muestra de control sufrió una mayor
compactación y por ende adquirió una mayor densidad, lo cual se ve reflejado en el módulo de
los especímenes que se vayan a extraer del mismo. De igual forma en la Figura 12 se puede
observar la diferencia que existe entre el porcentaje de vacíos que debería tener cada una de
las probetas según su diseño y el porcentaje de vacíos con el que quedaron realmente
compactados. Es importante resaltar cómo ninguna de las probetas quedó compactada bajos
los parámetros de diseño.
Tabla 7: Gravedad Específica Bulk y Porcentaje de Vacíos de las Probetas.
Figura 12: Porcentajes de vacíos Diseñado y Porcentaje de Vacío del Ensayo Bulk.
De igual forma se calculan los Gmb para la totalidad de los especímenes que se van a someter a el ensayo de DMA. Estos resultados pueden ser vistos en Tabla 8, y a su vez, se calculan y grafican el porcentaje de vacíos de cada uno de los especímenes de cada probeta, tal y como se observa en la Figura 13. El cálculo de los porcentajes de vacíos de cada espécimen permite concluir que el ensayo de Gmb arroja resultados con un grado alto de exactitud, más poseen una baja precisión.
Control 10 3,08489 1,5557 3,0886 2,012 7,527
RBD 3% 10 3,42844 1,6817 3,4306 1,960 9,693
RBD 4% 10 3,42680 1,6832 3,4284 1,964 9,812
% VacíosProbeta% Vacíos
Diseño
Peso Seco
(g)
Peso Sumergido
(g)
Peso
Superficialmente
Seco (g)
Gmb
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
Control RBD 3% RBD 4%
Po
rcen
taje
de
Vac
íos
(%)
Porcenajes de Vacios Diseñado y Real.
Diseño
Bulk Probeta
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Figura 13: Porcentaje de Vacíos en Especímenes de Control y Modificados.
Tabla 8: Gravedad Específica Bulk y Porcentaje de Vacíos para los Especímenes de DMA
4,5) ENSAYO DMA
El ensayo DMA permite caracterizar las propiedades de las matrices finas viscoelásticos con
relación a sus propiedades reológicas. Es importante resaltar que se decidió realizar sólo los
ensayos sobre los especímenes de la zona B, tal y como se observa en la Tabla 8. Durante el
ensayo se pueden manejar dos modalidades, deformación controlada, en la cual va cambiando
el esfuerzo aplicado, o esfuerzos controlados, donde las deformaciones van variando. Para el
caso puntual, se decidió aplicar un barrido de frecuencias y temperaturas ante condiciones de
deformación controlada, lo que permitió construir las curvas maestras del material.
0,000%
2,000%
4,000%
6,000%
8,000%
10,000%
12,000%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Po
rcen
taje
de
Vac
íos
(%)
Especimen
Porcentaje de Vacíos en Especimenes
RBD 3%
RBD 4%
Control
Muestra Sección Especimen
Peso
Seco
(g)
Peso
Sumergido
(g)
Peso
Superficialmente
Seco (g)
Gmb % Vacios
1 B RBD 3% 14,64 7,16 14,66 1,9520 10,077%2 B RBD 3% 14,48 7,12 14,49 1,9647 9,491%3 B RBD 3% 14,62 7,20 14,63 1,9677 9,354%4 B RBD 3% 14,61 7,14 14,66 1,9428 10,500%5 B RBD 3% 14,61 7,12 14,66 1,9377 10,738%6 B RBD 3% 14,77 7,28 14,79 1,9667 9,400%7 B RBD 3% 14,48 7,14 14,53 1,9594 9,736%8 B RBD 3% 14,62 7,24 14,66 1,9704 9,232%9 B RBD 3% 14,62 7,22 14,67 1,9624 9,598%
10 B RBD 3% 14,46 7,18 14,50 1,9754 8,999%11 B RBD 3% 14,65 7,13 14,67 1,9430 10,493%1 B RBD 4% 14,32 7,00 14,34 1,9510 10,391%2 B RBD 4% 14,21 6,98 14,25 1,9546 10,223%3 B RBD 4% 14,46 7,11 14,48 1,9620 9,883%4 B RBD 4% 14,26 7,01 14,31 1,9534 10,277%5 B RBD 4% 14,19 7,03 14,21 1,9763 9,226%6 B RBD 4% 14,16 6,94 14,21 1,9477 10,539%7 B RBD 4% 14,45 7,16 14,48 1,9740 9,330%8 B RBD 4% 14,23 7,06 14,28 1,9709 9,474%9 B RBD 4% 14,22 7,18 14,28 2,0028 8,009%
10 B RBD 4% 14,21 7,14 14,24 2,0014 8,074%11 B RBD 4% 14,17 7,01 14,21 1,9681 9,605%1 B Control 14,85 7,33 14,89 1,9643 9,741%2 B Control 14,49 7,02 14,51 1,9346 11,106%3 B Control 13,97 6,76 13,99 1,9322 11,214%4 B Control 13,66 6,68 13,67 1,9542 10,203%5 B Control 14,41 7,14 14,42 1,9794 9,046%6 B Control 14,65 7,14 14,66 1,9481 10,483%7 B Control 14,52 7,24 14,55 1,9863 8,728%8 B Control 14,20 7,14 14,21 2,0085 7,710%9 B Control 14,09 7,00 14,09 1,9873 8,683%
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Los especímenes deben ser colocados al interior del reómetro, en el cual se sometió cada
espécimen a una prueba de aplicación de carga cíclica a un nivel de deformación bastante bajo
(y=0,0065%), debido a que no se quiere que los especímenes se fatiguen. Al nivel de
deformación constante se decidió aplicar un barrido de temperaturas que pasa por 25C, 35C,
45C, 55C, 65C y 75C dentro de las cuales se aplicó un barrido completo de frecuencias que
van desde 0,1Hz hasta los 30 Hz.
La forma de introducir los especímenes en el reómetro consistió en el siguiente proceso.
Se preparó la mezcla epóxica, la cual consta de mezclar resina y endurecedor en
proporciones iguales, ya que en caso de existir mayor cantidad de alguno de los dos
productos, se va a afectar el rendimiento del producto y se podrían despegar los holders del
espécimen, dejando inservible el espécimen y los datos del ensayo.
Se adicionó los holders metálicos en cada uno de los extremos del espécimen, los cuales se
deben encontrar completamente limpios y secos. Estos servirán para sujetar el espécimen y
así aplicar los esfuerzos.
Se colocaron los especímenes dentro de dos bases de madera que garantizan que las
pestañas de los holders queden completamente paralelas. Esto se puede observar en la
Figura 14.
Es importante que los especímenes permanezcan por lo menos 8 horas dentro del soporte
de madera en su proceso de adhesión a los holders.
Transcurrido el tiempo mínimo, se procedió a introducir el espécimen con los holders en el
reómetro, tal y como se observa en la Figura 15.
Se cerró la cámara climática del reómetro y se dió comienzo al proceso de barrido de
temperatura y frecuencia.
Figura 14: Montaje de los Especímenes en los soportes de Madera.
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Figura 15: Montaje en el Reómetro de un Espécimen (Gonzalez, 2014).
4,7) PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE CURVAS MAESTRAS.
Las curvas maestras sintetizan el comportamiento viscoelástico lineal de una material asfaltico
tienen como finalidad permitir predecir las propiedades del material, incluso en rangos de
temperaturas y frecuencias diferentes a las ensayadas. Es por ello que se toma como ejemplo la
fabricación de la curva maestra para el espécimen B-1 modificado con RBD en 3%.
Organizar los datos recolectados por el reómetro, separándolos por frecuencia y
temperatura, tal y como se observa en la Tabla 9.
Tabla 9: Resultados del ensayo DMA para Barrido de Frecuencias y Temperaturas.