Resumen
Este estudio busca estudiar el uso de aceite reciclado de cocina (WCO, por sus siglas en inglés) para mejorar el desempeño en fatiga y deformación permanente del asfalto modificado con polímeros comerciales. Se seleccionaron y caracterizaron los materiales a utilizar con este fin. La metodología consistió en realizar pruebas previas para determinar el comportamiento del asfalto con el WCO. Luego, se modificó el asfalto a distintas dosificaciones de WCO y de polímero comercial (SBS o RET). Por último, se acondicionaron las muestras, se midió el grado de desempeño (PG) y se evaluó su resistencia a la deformación y a la fatiga mediante ensayos avanzados de reología. Se encontró que el aceite disminuye el grado superior e inferior del PG. Además, se evidenció que la presencia del WCO afectó la interacción del asfalto con el SBS. No obstante, con la incorporación del RET al asfalto con aceite, el límite superior de PG aumentó 2 grados sin afectar las temperaturas intermedia y baja. El análisis estadístico determinó que el polímero utilizado en cada muestra (SBS o RET) fue el factor que generó diferencias más significativas en la resistencia a deformación permanente y fatiga. La dosificación de cada polímero influenció mayormente en la recuperación elástica. Además, se determinó que la diferencia en la cantidad de WCO utilizado en las muestras del diseño experimental no generó cambios significativos en las variables medidas. Por último, se determinaron los rangos de dosificación de polímero y WCO necesarios para alcanzar los PG requeridos en Costa Rica. Generalmente, las guías de diseño de asfalto utilizadas en el país se establecen para suplir distintos requerimientos a los presentes en las carreteras nacionales. Por lo que este estudio permite sentar las bases de una metodología que oriente en el proceso de modificación de asfaltos y brinde mayor detalle de cómo garantizar un buen desempeño de los asfaltos nacionales.
Citas
Airey, G., Singleton, T., y Collop, A. (2002). Properties of polymer modified bitumen after rubber-bitumen interaction. Journal of Materials in Civil Engineering, 14, 344-354. DOI: 10.1061/(ASCE)0899-1561(2002)14:4(344)
Al-Omari, A., Khedaywi, T., y Khasawneh, M. (2018). Laboratory characterization of asphalt binders modified with waste vegetable oil using SuperPave specifications. International Journal of Pavement Research and Technology, 11, 68-76. DOI: 10.1016/j.ijprt.2017.09.004
Anderson, M., D’Angelo, J. y Walker, D. (2010). MSCR: A better tool for characterizing high temperature performance properties. ASPHALT: The Magazine of the Asphalt Institute, 25(2), 15–23.
DuPont (2011). DuPont Elvaloy RET Lab Screening guide: Technical Bulletin RET 1.1. Suggested Guidelines for Initial Screening of Elvaloy® RET in Asphalt for Paving Applications.
Elizondo, F., Rodríguez, E., Bonilla, E., y Badilla, G. (2013). Zonificación climática de Costa Rica para la determinación del tipo de ligante asfáltico clasificado por Grado de Desempeño (PG). Recuperado de: https://www.lanamme.ucr.ac.cr/repositorio/handle/50625112500/742
Golalipour, A. (2013). Investigation of the effect of oil modification on critical characteristics of asphalt binders (Tesis doctoral). Universidad de Winsconsin, Madison.
Hidayah, N., Hainin, M., Hassan, N., y Abdullah, M. (2013). A short review of waste oil application in pavement materials. Malaysia: UTHM Institutional Repository.
Hunter, R., Self, A., y Read, J. (2015). The Shell Bitumen Handbook. Thomas Telford Press: London.
Loría, L. (2005). Procuran elevar calidad de asfalto en carreteras. Recuperado de: https://historico.semanariouniversidad.com/suplementos/crisol/procuran-elevar-calidad-de-asfalto-en-carreteras/
Pay, P. (2017). Effect of polymer modified bitumen on deformation characteristics of low-traffic asphalt pavements. Norway: Norwegian University of Science and Technology.
Rodríguez, E. (2018). Guía rápida para la modificación de asfalto con polímero comerciales. Boletín Técnico PITRA-LanammeUCR, 9(4), 1-6.
Salazar, J. (2008). Evaluación de la factibilidad del uso en Costa Rica de polímeros modificantes de asfalto incorporados en planta. Recuperado de: https://www.lanamme.ucr.ac.cr/repositorio/handle/50625112500/1464
Sylla, R. (2015). Effects of oil modification on aging characteristics of asphalt materials (Tesis de Maestría). Universidad de Winsconsin, Madison.
Wang, S. (2019). Generalidades y aplicaciones de la instrumentación de pavimentos en condiciones de campo en Costa Rica. Infraestructura Vial, 20(36), 5-14. DOI: 10.15517/IV.V20I36.37728
Zargar, M., Ahmadinia, E., Asli, H., y Karim, M. (2012). Investigation of the possibility of using waste cooking oil as a rejuvenating agent for aged bitumen. Journal of Hazardous Materials, 233-234, 254-258. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2012.06.021