Evaluación del comportamiento de mezcla asfáltica MDC - 19 modificada con adición polipropileno (tapas plásticas)

El polipropileno es un tipo de plástico del cual se elaboran vasos de plástico, materiales de construcción, piezas de automóvil, recipientes para alimentos, medicinas o productos químicos. Colombia en 2018 obtuvo un consumo total de resinas plásticas por 1280000 Ton, los polímeros más utilizados seg...

Full description

Autores:
Osorio Luna, Danilo Andrés
Artunduaga Triviño, Juan Sebastián
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5461
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/5461
Palabra clave:
Mezcla asfáltica MDC-19 - Evaluación de comportamiento
Mezcla asfáltica
Diseño Marshall
Polipropileno triturado
MDC-19
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description El polipropileno es un tipo de plástico del cual se elaboran vasos de plástico, materiales de construcción, piezas de automóvil, recipientes para alimentos, medicinas o productos químicos. Colombia en 2018 obtuvo un consumo total de resinas plásticas por 1280000 Ton, los polímeros más utilizados según su aplicación son polipropileno, polietileno y PVC. El consumo y uso responsable del plástico busca prevenir la contaminación por residuos en los mares y ecosistemas marinos y costeros, incluyendo áreas que resguardan el patrimonio natural (parques naturales) y cultural del país (Díaz et al., 2018). El objetivo del proyecto es modificar una mezcla asfáltica con la adición de un porcentaje óptimo de uso de polipropileno, el cual mejore las características físicas y mecánicas de los asfaltos convencionales. El primer paso fue realizar ensayos de comportamiento a los agregados y al cemento asfaltico, se realizó un diseño mediante el método Marshall, suponiendo un nivel de tránsito NT2, concluyendo que el porcentaje de asfalto a utilizar en la mezcla era 5,5%. Luego, se plantearon tres porcentajes de polipropileno triturado, 0,5%, 1% y 1,5% entre ellos se usaron como agente modificador mediante el método seco y método húmedo, los especímenes se sometieron al ensayo Marshall donde se evidencio que la mezcla asfáltica modificada mediante vía húmeda con un porcentaje de 1,5 de polipropileno triturado presenta una mejora significante en los parámetros de resistencia y cumple con los parámetros establecidos en la norma INVIAS.
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spelling Salazar Susunaga, María Paula0a1a1c2f-315f-4cce-aeab-9cd1cfcec23f-1Osorio Luna, Danilo Andrés94f7243a-2c5f-4e4b-96fc-e2ef0b1ff353-1Artunduaga Triviño, Juan Sebastián4c440f1c-b197-4aa0-a448-90786b985994-1reyesdf2d6dbd-5bbc-4964-9e3f-2f8a8274e041-12025-08-12T21:09:23Z2025-08-12T21:09:23Z2025El polipropileno es un tipo de plástico del cual se elaboran vasos de plástico, materiales de construcción, piezas de automóvil, recipientes para alimentos, medicinas o productos químicos. Colombia en 2018 obtuvo un consumo total de resinas plásticas por 1280000 Ton, los polímeros más utilizados según su aplicación son polipropileno, polietileno y PVC. El consumo y uso responsable del plástico busca prevenir la contaminación por residuos en los mares y ecosistemas marinos y costeros, incluyendo áreas que resguardan el patrimonio natural (parques naturales) y cultural del país (Díaz et al., 2018). El objetivo del proyecto es modificar una mezcla asfáltica con la adición de un porcentaje óptimo de uso de polipropileno, el cual mejore las características físicas y mecánicas de los asfaltos convencionales. El primer paso fue realizar ensayos de comportamiento a los agregados y al cemento asfaltico, se realizó un diseño mediante el método Marshall, suponiendo un nivel de tránsito NT2, concluyendo que el porcentaje de asfalto a utilizar en la mezcla era 5,5%. Luego, se plantearon tres porcentajes de polipropileno triturado, 0,5%, 1% y 1,5% entre ellos se usaron como agente modificador mediante el método seco y método húmedo, los especímenes se sometieron al ensayo Marshall donde se evidencio que la mezcla asfáltica modificada mediante vía húmeda con un porcentaje de 1,5 de polipropileno triturado presenta una mejora significante en los parámetros de resistencia y cumple con los parámetros establecidos en la norma INVIAS.Polypropylene is a type of plastic from which plastic cups, building materials, auto parts, containers for food, medicine, or chemicals are made. Colombia in 2018 obtained a total consumption of plastic resins for 1280000 Ton, the most used polymers according to their application are polypropylene, polyethylene, and PVC. The responsible consumption and use of plastic seek to prevent pollution by waste in the seas and marine and coastal ecosystems, including areas that protect the country's natural (natural parks) and cultural heritage (Díaz et al., 2018). The objective of the project is to modify an asphalt mix with the addition of an optimal percentage of use of polypropylene, which improves the physical and mechanical characteristics of conventional asphalt. The first step was to perform performance tests on the aggregates and asphalt cement, a design was carried out using the Marshall method, assuming a NT2 traffic level, concluding that the percentage of asphalt to be used in the mix was 5,5%. Then, three percentages of crushed polypropylene were raised, 0,5%, 1% and 1,5% between them were used as modifying agent by the dry method and wet method, the specimens were subjected to the Marshall test where it was evidenced that the asphalt mixture modified by means of wet with a percentage of 1,5 of crushed polypropylene presents a significant improvement in the resistance parameters and complies with the parameters established in the invías standard.PregradoIngeniero CivilIntroducción.....13 Generalidades.....15 1.1. Línea de investigación.....15 1.2. Pregunta de investigación.....15 1.3. Planteamiento del problema.....15 1.4. Justificación.....15 1.5. Objetivos.....16 1.5.1. Objetivo general.....16 1.5.2. Objetivos específicos.....16 Antecedentes y Justificación.....17 2.1. Estado actual de las vías.....17 2.2. Estudios recientes de las mezclas densas en caliente tipo MDC-19.....17 Marco de referencia.....19 3.1. Marco teórico.....19 3.2. Marco conceptual.....20 3.2.1. Asfaltos.....20 3.2.2. Propiedades físicas del asfalto.....21 3.2.3. Cemento asfáltico.....22 3.2.4. Agregados pétreos.....22 3.2.5. Mezcla asfáltica.....23 3.2.6. Asfalto modificado.....23 3.2.7. Asfalto modificado para la fabricación de mezclas asfálticas.....24 3.3 Reciclados utilizados en la modificación de asfaltov24 3.4 Método Marshall.....24 3.4.1 Porcentaje de asfalto.....24 3.4.2 Estabilidad..... 25 3.4.3 Flujo.....25 3.5 Marco legal.....25 3.5.1 Especificaciones norma INVIAS 2013.....26 Metodología.....27 4.1. Clasificación y recolección de los materiales para la fabricación de mezclas asfálticas.....27 4.2. Transformación del Polipropileno reciclado (tapas plásticas).....27 4.3. Caracterización de los agregados y ensayos al asfalto para la fabricación de las mezclas asfálticas.....27 4.3.1. Análisis granulométrico de agregados gruesos y finos.....28 4.3.2 Procedencia del cemento asfáltico.....33 4.3.3 Obtención del asfalto modificado.....34 4.3.4 Caracterización del cemento asfáltico.....34 4.4. Realización de los diseños de mezcla tipo MDC-19 por medio de la metodología Marshall.....35 Ensayos de laboratorio realizados en la metodología Marshall.....35 Mezcla asfáltica convencional con el objetivo de determinar el contenido de asfalto.....36 Mezcla asfáltica MDC-19 modificada con polipropileno vía seca.....37 Mezcla asfáltica MDC-19 modificada con polipropileno vía húmeda.....37 Análisis de Resultados.....38 5.1. Ensayos a los agregados.....38 5.1.1 Curva granulométrica de los agregados.....38 5.1.2. Resistencia a la degradación de los agregados por medio de la máquina de los ángeles.....39 5.1.3. Determinación del valor del 10% de finos.....40 5.1.4. Equivalente de arena de suelos y agregados finos.....40 5.1.5. Índice de alargamiento y aplanamiento.....41 5.1.6. Porcentaje de caras fracturadas en un agregado grueso.....41 5.1.7. Gravedad específica y absorción de los agregados finos y gruesos.....41 5.2 Ensayos al asfalto.....42 5.2.1. Ensayo de adherencia en bandeja.....42 5.2.3. Viscosidad del asfalto empleando un viscosímetro rotacional.....44 5.3. Diseño Marshall.....45 5.3.1. Diseño Marshall sin modificar.....45 5.3.2. Mezcla asfáltica MDC-19 modificada con polipropileno vía seca.....47 5.2.3. Mezcla asfáltica MDC-19 modificada con polipropileno vía húmeda.....48 6. Conclusiones.....51 7. Referencias.....52 8. Anexos.....5564 páginasapplication/pdfOsorio Luna, D.A. & Artunduaga Triviño, J.S. (2021). Evaluación del comportamiento de mezcla asfáltica MDC - 19 modificada con adición polipropileno (tapas plásticas). [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5461https://hdl.handle.net/20.500.12313/5461spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería CivilAsphalt Institute. (1982). principios-de-construccion-de-pavimentos-de-mezcla asfalticas_compress. In Administracion Federal de Autopistas.Díaz-Castillo, J. P., Jhoana, H., Giraldo, M., Francisco, J., Rodríguez, F., Nacional De Calidad, E., Claudia, R., Camargo Gómez, L., Carvajal, J. A., Estefanía, K., Méndez, L., Pablo Díaz-Castillo, J., Fernández Rodríguez, J. F., de Calidad, N.-C., Fanny, ;, Hernandez Pérez, A., & de Proyecto;, A. (2018). Supervisión y coordinación GQSP Colombia-Programa de Calidad para la Cadena de Químicos. www.gqspcolombia.org2020Elizondo Fabian, Salazar Jorge, & Villegas Ernesto. (2010, April 12). CaraCterizaCión de asfaltos modifiCados Con diferentes aditivos.Ferreira Cuellar, D. A., Milena, K., & López, T. (n.d.). CARACTERIZACIÓN FISICA DE AGREGADOS PETREOS PARA CONCRETOS CASO: VISTA HERMOSA (MOSQUERA) Y MINA CEMEX (APULO).Garnica Paul, Flores Mayra, Gómez José, & Degado Horacio. (2005). CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DE MEZCLAS ASFÁLTICAS.Gutierrez, G. (2014). 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