Evaluación del comportamiento de las propiedades mecánicas del asfalto utilizando ceniza de cáscara de nuez con asfalto reciclado
No Thumbnail Available
Date
2025-02
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
The incorporation of recycled materials in asphalt mixtures represents an innovative and sustainable alternative to reduce global pollution, aiming to offer benefits both in pavement quality and environmental preservation. This approach also contributes to waste reduction, optimizes the use of natural resources, and promotes more environmentally friendly and responsible construction practices in the long term.
This process was developed in three stages. In the first, the appropriate site for collecting materials was selected. In the second, the materials were subjected to various tests, such as granulometry, abrasion, the Rice test, and the Marshall method, in order to evaluate their properties of stability, flow, air voids, and asphalt-filled voids. For the design, walnut shell ash and RAP were added, using optimal asphalt contents of 5.5, 6.0, and 6.5 percent. The walnut shell ash partially replaced the fine aggregate passing through the No. 4 sieve, while RAP partially replaced the intermediate aggregate of 3/8, passing through the half-inch sieve and being retained on the No. 4 sieve. Thus, walnut shell ash and RAP were incorporated in proportions of 7 percent ash – 10 percent RAP, 10 percent ash – 20 percent RAP, and 13 percent ash – 30 percent RAP. In the third phase, a comparative analysis of the modified asphalt mixtures and the conventional mixture was conducted using the Marshall method criteria.
The results showed that, by incorporating walnut shell ash and RAP in the mentioned proportions, most of the tests did not meet the mechanical property ranges of the mixture compared to the traditional one, concluding that the modified mixture does not outperform the conventional one in terms of resistance, durability, and environmental sustainability.
Description
La incorporación de materiales reciclados en las mezclas asfálticas representa una alternativa innovadora y sostenible para disminuir la contaminación global, con el objetivo de ofrecer ventajas tanto en la calidad de los pavimentos como en la preservación del medio ambiente. Este enfoque también contribuye a la reducción de residuos, optimiza el uso de recursos naturales y promueve prácticas de construcción más ecológicas y responsables a largo plazo.
Este proceso se desarrolló en tres etapas. En la primera, se seleccionó el sitio adecuado para la recolección de los materiales. En la segunda, los materiales fueron sometidos a diversas pruebas, como granulometría, abrasión, ensayo Rice y el método Marshall, con el fin de evaluar sus propiedades de estabilidad, flujo, vacíos con aire y vacíos llenos de asfalto. Para el diseño, se añadió ceniza de cáscara de nuez y RAP, utilizando los contenidos óptimos de asfalto de 5.5, 6.0 y 6.5 por ciento. La ceniza de cáscara de nuez reemplazó parcialmente el agregado fino que pasó por el tamiz N° 4, mientras que el RAP reemplazó parcialmente el agregado intermedio de 3 octavos, al pasar el tamiz media pulgada y ser retenido en el N° 4; Así, se incorporaron ceniza de cáscara de nuez y RAP en proporciones de 7 por ciento ceniza – 10 por ciento RAP, 10 por ciento ceniza – 20 por ciento RAP y 13 por ciento ceniza – 30 por ciento RAP. En la tercera fase, se llevó a cabo un análisis comparativo de las mezclas asfálticas modificadas y la mezcla convencional, utilizando los criterios del método Marshall.
Los resultados mostraron que, al incorporar ceniza de cáscara de nuez y RAP con las proporciones mencionadas, la mayoría de los ensayos no cumplió con los rangos de las propiedades mecánicas de la mezcla en comparación con la tradicional, concluyendo que la mezcla modificada no supera a la convencional en términos de resistencia, durabilidad y
sostenibilidad ambiental.
Keywords
MEZCLA MODIFICADA, CENIZA DE CÁSCARA DE NUEZ, PAVIMENTO RECICLADO, RAP, PROPIEDADES MECÁNICAS