Evaluación del efecto de los agregados de asfalto reciclado en las propiedades físico-mecánicas de las mezclas asfálticas en caliente
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Date
2026-07-03
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
This research evaluated the effect of incorporating recycled asphalt pavement (RAP) aggregates on the physical-mechanical and volumetric properties of hot mix asphalt using the Marshall method. The study was conducted using a comparative experimental approach structured in three phases: characterization of the stone materials; design of conventional and modified asphalt mixtures using the Marshall method; and analysis of the properties in relation to the optimal asphalt cement content, in accordance with standard MOP-001-F-2002. For the experimental work, stone aggregates were collected from the Kumochi Mine, recycled stone aggregates (RAP) obtained from the milling of the Jaloa–El Guasmo road in Quero Canton, and AC-20 asphalt binder from the JEAL Construcciones plant. Two types of mixtures were designed: a conventional mixture consisting of 100% new aggregates and a modified mixture containing 20% RAP, both of which meet the requirements and demonstrate feasibility for use in the design of asphalt pavements for heavy traffic. This study addresses the need to optimize material resources and reduce the environmental impact caused by the extraction of virgin aggregates for road infrastructure without altering its structural design. The percentage of residual asphalt binder in the recycled aggregates was determined, yielding a value of 5.69%, which intrinsically translates to 1.14% equivalent to 20% RAP in the mixture. Using the Marshall method, the optimal asphalt binder content was determined for both mixtures, yielding a value of 6.20%. Analysis of their properties concluded that the incorporation of 20% RAP results in increased stability compared to the conventional mixture. Conversely, the flow decreased but remains within the range required by MOP-001-F-2002, which indicates that the mixture is sufficiently rigid to prevent rutting while resisting plastic deformations caused by traffic loads. It is concluded that the incorporation of recycled material improved the performance of its properties in the mix design, making it technically viable and capable of withstanding traffic loads.
Description
La presente investigación evaluó el efecto de la incorporación de agregados de pavimento reciclado (RAP) en las propiedades físico-mecánicas y volumétricas de mezclas asfálticas en caliente mediante el método Marshall. El estudio se desarrolló bajo un enfoque experimental comparativo estructurado en tres fases: La caracterización de los materiales pétreos; el diseño de las mezclas asfálticas mediante el método Marshall; y el análisis de las propiedades frente al porcentaje óptimo de cemento asfáltico, conforme a la normativa MOP-001-F-2002. Para el desarrollo experimental se recolectaron agregados pétreos pertenecientes a la Mina Kumochi, agregados pétreos reciclados (RAP) obtenido del fresado de la vía Jaloa – El Guasmo, Cantón Quero, y cemento asfáltico AC-20 de la planta de JEAL Construcciones. Se diseñaron dos tipos de mezclas: una convencional constituida del 100% de agregados nuevos y una mezcla modificada con el 20% de RAP que cumplan con los requerimientos y su viabilidad en el diseño de carpeta asfáltica para tráfico pesado. Este estudio responde a la necesidad de optimizar los recursos materiales y reducir el impacto ambiental que genera la explotación de los agregados vírgenes en la infraestructura vial sin la necesidad de alterar su diseño estructural. Se determinó el porcentaje de cemento asfáltico residual en los agregados reciclados, obteniendo un valor de 5.69%, que se traduce de forma intrínseca como el 1.14% equivalente al 20% de RAP en la mezcla. Mediante el método Marshall, se determinó el porcentaje óptimo de cemento asfáltico en ambas mezclas, revelando un valor de 6.20%. Analizando sus propiedades se concluyó que la incorporación del 20% de RAP produce un incremento en la estabilidad a comparación de la mezcla convencional. Por el contrario, el flujo disminuyo, pero se mantiene dentro del rango que exige la normativa MOP-001-F-2002, lo cual se puede entender que es lo suficientemente rígida para no producir el fenómeno de ahuellamiento, pero resiste a las deformaciones plásticas provocadas por cargas de tráfico. Se concluye que la incorporación del material reciclado mejoró el comportamiento de sus propiedades en el diseño de la mezcla, lo cual lo hace técnicamente viable, siendo capaz de resistir a las solicitudes de tráfico.
Keywords
RAP, MÉTODO MARSHALL, CEMENTO ASFÁLTICO, MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE
Citation
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil