Evaluación del uso de caucho grueso reciclado en subbase granular como alternativa sustentable para pavimentos: estudio de caso Colombia
La ingeniería sostenible ha cobrado gran relevancia en los últimos años, promoviendo el uso responsable de los recursos naturales y la reducción del impacto ambiental. En este contexto, la presente tesis evalúa el uso de caucho triturado reciclado (CR) como sustituto parcial en mezclas de subbase gr...
- Autores:
-
Gutiérrez Gómez, Gloribeth
Gutiérrez Hernández, Angie Milena
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Corporación Universidad de la Costa
- Repositorio:
- REDICUC - Repositorio CUC
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/14248
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/11323/14248
https://repositorio.cuc.edu.co/
- Palabra clave:
- Environmental analysis
Granular subbase
Coarse crumb rubber
Case study
Análisis ambiental
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Caucho granulado grueso
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La ingeniería sostenible ha cobrado gran relevancia en los últimos años, promoviendo el uso responsable de los recursos naturales y la reducción del impacto ambiental. En este contexto, la presente tesis evalúa el uso de caucho triturado reciclado (CR) como sustituto parcial en mezclas de subbase granular con tamaño máximo de 37.5 mm (GSB38), bajo condiciones colombianas y cumpliendo con los estándares del Instituto Nacional de Vías (Invías). Se realizaron mezclas con 10% y 15% de caucho triturado grueso (CCR), evaluando su comportamiento físico y mecánico mediante ensayos de granulometría, límites de Atterberg, Proctor, CBR y abrasión Los Ángeles. Asimismo, se aplicó un análisis de ciclo de vida (LCA) con la herramienta SimaPro, utilizando la metodología CML-IA para valorar los impactos ambientales. Los resultados mostraron que, aunque las mezclas con CCR no superaron el comportamiento mecánico del material natural, presentaron beneficios ambientales notables. La adición de CCR mejoró la resistencia a la abrasión con el 15% de reemplazo, pero redujo el valor CBR, limitando su uso a condiciones de tráfico bajo. En términos ambientales, se evidenciaron reducciones de hasta un 9% en impactos como acidificación y eutrofización. Esta investigación contribuye a la toma de decisiones sobre la gestión sostenible de residuos de caucho, siendo pionera en el análisis del CCR en GSB38 en contextos similares al colombiano |
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A. Castro, J. Preciado, G. Martinez-Arguelles, L. Fuentes, and M. Dugarte, Mechanical properties of Cold Recycled Bituminous Mixes with Crumb Rubber. (IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Institute of Physics Publishing, Feb. 2019). doi: 10.1088/1757-899X/471/10/102044. L. G. Picado-Santos, S. D. Capitão, and J. M. C. Neves, Crumb rubber asphalt mixtures: A literature review, Construction and Building Materials, 247, 118577 (2020) doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118577. D. Vega A., J. Santos, and G. Martinez-Arguelles, Life cycle assessment of hot mix asphalt with recycled concrete aggregates for road pavements construction, International Journal of Pavement Engineering, 23(4), 923-936 (2022) doi: 10.1080/10298436.2020.1778694. D. Vega A., J. Santos, and G. Martinez-Arguelles, Environmental performance evaluation of warm mix asphalt with recycled concrete aggregate for road pavements. 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En este contexto, la presente tesis evalúa el uso de caucho triturado reciclado (CR) como sustituto parcial en mezclas de subbase granular con tamaño máximo de 37.5 mm (GSB38), bajo condiciones colombianas y cumpliendo con los estándares del Instituto Nacional de Vías (Invías). Se realizaron mezclas con 10% y 15% de caucho triturado grueso (CCR), evaluando su comportamiento físico y mecánico mediante ensayos de granulometría, límites de Atterberg, Proctor, CBR y abrasión Los Ángeles. Asimismo, se aplicó un análisis de ciclo de vida (LCA) con la herramienta SimaPro, utilizando la metodología CML-IA para valorar los impactos ambientales. Los resultados mostraron que, aunque las mezclas con CCR no superaron el comportamiento mecánico del material natural, presentaron beneficios ambientales notables. La adición de CCR mejoró la resistencia a la abrasión con el 15% de reemplazo, pero redujo el valor CBR, limitando su uso a condiciones de tráfico bajo. En términos ambientales, se evidenciaron reducciones de hasta un 9% en impactos como acidificación y eutrofización. Esta investigación contribuye a la toma de decisiones sobre la gestión sostenible de residuos de caucho, siendo pionera en el análisis del CCR en GSB38 en contextos similares al colombianoSustainable engineering has gained significant relevance in recent years, promoting the responsible use of natural resources and the reduction of environmental impact. In this context, the present thesis evaluates the use of recycled crumb rubber (CR) as a partial substitute in granular subbase mixtures with a maximum aggregate size of 37.5 mm (GSB38), under Colombian conditions and in compliance with the standards of the National Roads Institute (Invías). Mixtures with 10% and 15% coarse crumb rubber (CCR) were produced and tested for their physical and mechanical behavior through particle size distribution, Atterberg limits, Proctor compaction, California Bearing Ratio (CBR), and Los Angeles abrasion tests. Additionally, a Life Cycle Assessment (LCA) was conducted using SimaPro software and the CML-IA methodology to assess environmental impacts. The results showed that although CCR mixtures did not outperform the natural material mechanically, they offered significant environmental benefits. The addition of CCR improved abrasion resistance at the 15% replacement level but reduced CBR values, limiting their application to low-traffic conditions. Environmentally, impact reductions of up to 9% were observed in categories such as acidification and eutrophication. This research supports decision-making regarding the sustainable management of rubber waste and is pioneering in evaluating CCR in GSB38 mixtures for pavement construction under conditions similar to those in ColombiaLista de Figuras 10 -- Lista de Tablas 12 -- Introducción 13 -- Objetivos 16 -- Objetivo General 16 -- Objetivos Específicos 16 -- Marco Teórico 17 -- Estado del Arte 22 -- Materiales y Metodología 28 -- Granulometría (INVE 123 -- ASTM D6913) 29 -- B. Límites de Atterberg y plasticidad (INVE-126-13- ASTM D4318 30 -- Compactación Proctor (INVE 141-ASTM D698) 31 -- Abrasión en la máquina de los ángeles (INVE 218- ASTM C131) 32 -- California Bearing Ratio – CBR (INVE 148- ASTM D1883) 33 -- Análisis de ciclo de vida (ACV) 34 -- Resultados y Discusión 37 -- Granulometría (ASTM D6913 - INVE 123 y límites de Atterberg y plasticidad (ASTM D4318- INVE126-13) 37 -- B. Ensayo Proctor estándar (INVE-141 , ASTM D698) 38 -- C. Ensayo Abrasión en la máquina de los ángeles (INVE 218- ASTM C131) 39 -- California Bearing Ratio – CBR (INVE 148 - ASTM D1883) 40 -- Resultados en Términos Ambientales 43 -- Resumen y Conclusiones 47 -- Referencias 50 -- Anexos 56 --Ingeniero(a) AmbientalPregrado58 páginasapplication/pdfspaCorporación Universidad de la CostaCivil y AmbientalBarranquilla, ColombiaIngeniería AmbientalEvaluación del uso de caucho grueso reciclado en subbase granular como alternativa sustentable para pavimentos: estudio de caso ColombiaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionColombiaA. Castro, J. Preciado, G. Martinez-Arguelles, L. Fuentes, and M. Dugarte, Mechanical properties of Cold Recycled Bituminous Mixes with Crumb Rubber. 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pavimentos estudio de caso Colombia.pdf.txtEvaluación del uso de caucho grueso reciclado en subbase granular como alternativa sustentable para pavimentos estudio de caso Colombia.pdf.txtExtracted texttext/plain93876https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/01e502bd-7b14-4f54-89d5-e9fcb07313d9/download438733e2b9b544fc9f3e5d9d3970824bMD53THUMBNAILEvaluación del uso de caucho grueso reciclado en subbase granular como alternativa sustentable para pavimentos estudio de caso Colombia.pdf.jpgEvaluación del uso de caucho grueso reciclado en subbase granular como alternativa sustentable para pavimentos estudio de caso Colombia.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg9323https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/7cd14c66-36cc-49fe-ad16-c654c668410b/download7ec7da6123ebb32e49231ac3c01c4722MD5411323/14248oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/142482025-05-17 04:01:19.351https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/open.accesshttps://repositorio.cuc.edu.coRepositorio de la Universidad de la Costa 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