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Methodology for the granulometric control of aggregates : development of limit granulometric curves for quarries, adapted to road requirements
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-11-08) Palumbo, Demian Daniel; Bianchetto, Hugo Daniel; Botasso, Hugo Gerardo; Correa, María; Patrón Costas, Enrique; Botasso, Hugo Gerardo
The absence of specifications for the granulometry a quarry must produce causes a serious problem, making it difficult for quarries to adjust their processes to produce within the range required by clients, and for costumers, making it a difficult process to design asphalt mixes and concretes that conform to the granulometric curves established in regulations. It is essential to develop limit granulometric curves for quarries, adapted to customer requirements. In this paper, a methodology for granulometric control in the quarry is proposed, which includes the collection of process information, the preparation of control charts and the process capability analysis according to the established specifications. Moreover, an example of the development of limit granulometric curves is proposed for the quarry under study located in Argentina, in the province of Buenos Aires, which would allow to produce aggregates whose granulometry can be used in asphalt mixes CAC D19 and concrete pavements.
Mezclas asfálticas con polvo de neumático fuera de uso como parte de la economía circular
(Innovación y desarrollo tecnológico y social, 2024-08-14) Zapata Ferrero, Ignacio; Rivera, José Julián; Botasso, Hugo Gerardo
Los neumáticos desechados a diario generan un pasivo ambiental importante, siendo acumuladores de agua que atraen infecciones como el dengue y a su vez tienen altos tiempos de degradación que los convierte en un material potencialmente inflamable. Sin embargo, con el correcto tratamiento del caucho que contiene y su trituración en diversos tamaños, se consiguen múltiples aplicaciones como elementos de demarcación vial, pisos de anti-trauma y de seguridad, accesorios para ejercitar, relleno de césped artificial, entre otros. El de mayor proyección en el último tiempo, es la incorporación del caucho en polvo de neumático fuera de uso (NFU) como modificador de mezclas asfálticas aumentando las propiedades de carpetas de rodamiento convencional, obteniendo un material con un desempeño acorde a las exigencias de las altas demandas de tránsito. Con la incorporación del NFU se retira del medioambiente dicho desecho, dándole una segunda vida útil como modificador del asfalto y reduciendo la huella de carbono. Para satisfacer la demanda de NFU se debe proponer la implementación de un sistema de recolección de neumáticos que involucre municipalidades, agrupaciones sociales y otras entidades para proveer el material a las empresas productoras de polvo de NFU.
Análisis de las propiedades termofísicas de pavimentos asfálticos y de su contribución a la moderación del efecto ICU
(2023) Cabrera Ojeda, Pablo Ariel; Botasso, Hugo Gerardo; Castro Luna, Ana
En las últimas décadas ha existido un desplazamiento continuo de la población rural hacia centros urbanos, los cuales se han modificado por la construcción de numerosas viviendas y vías de acceso, provocando cambios medioambientales importantes. Uno de los factores responsables de estas modificaciones fue la sustitución creciente del suelo natural por otro de mezclas asfálticas. En la ciudad, los pavimentos de las calles impiden la infiltración del agua de lluvia y en verano se calientan por la incidencia de radiación solar, cuando parte de ese calor es devuelto al ambiente. Consecuentemente, la temperatura del aire se eleva en la ciudad con respecto a la región rural circundante, provocando el efecto Isla de Calor Urbano, ICU. Cuando la radiación solar incide en el pavimento, una porción de la misma se refleja al ambiente, mientras que el resto es absorbido por el pavimento, la relación de la radiación reflejada a la radiación solar incidente se denomina albedo, mientras mayor es la cantidad de radiación reflejada, menos energía solar absorbe el material. Por su color oscuro, el pavimento de mezcla asfáltica absorbe gran parte de la radiación solar incidente y la almacena como calor. El pavimento caliente emite radiación como cuerpo negro al medio ambiente en la región del infrarrojo del espectro electromagnético. El calor absorbido se transfiere al interior del pavimento por conducción térmica. Existe también un flujo de calor por convección desde la superficie de la muestra caliente al aire circundante. Usar materiales para pavimentos que tengan mayor albedo y altos valores de emisividad, contribuye a enfriarlo moderando la ICU con reducción de la convección y mejoras en la calidad del medioambiente urbano. Se realizaron experiencias en el laboratorio usando luz artificial y analizado el comportamiento térmico de muestras de pavimento asfáltico drenante y denso, éste sin y con recubrimiento superficial.
Caracterización reológica de asfaltos modificados con polvo de neumáticos con distintas proporciones de relleno mineral
(2023-12) Zapata Ferrero, Ignacio; Gelsi, Agustina; Rivera, José Julián; Botasso, Hugo Gerardo
En el presente trabajo se realiza un análisis del comportamiento de mezclas asfálticas modificadas con cantidades variables de polvo de NFU ante la incorporación de relleno mineral en distintas proporciones de “Cv/Cs”. En el presente trabajo se propone trabajar con asfaltos modificados con polvo de neumático fuera de uso con cantidades crecientes de filler, evaluando su comportamiento mediante parámetros clásicos como punto de ablandamiento, como se puede ver en la Figura 1, y, por otra parte, ensayos reológicos, como lo es el barrido de temperaturas para obtener el parámetro de ahuellamiento de SUPERPAVE, G*/senδ.
Fatigue evaluation of asphalts highly modified with recycled tire rubber
(2023-04) Zapata Ferrero, Ignacio; Rebollo, Oscar Raúl; Rivera, José Julián; Botasso, Hugo Gerardo
Fatigue resistance is one of the most frequent and most complex problems to predict in asphalt mixtures. Due to its viscoelastic nature, asphalt is the material that presents the greatest contribution to fatigue within the asphalt mixture. The G*sinδ parameter proposed by SUPERPAVE is the most widely used for fatigue evaluation; however, it has its limitations since it does not allow to observe if the sample is damaged, for example. The results of the present work allow to demonstrate the benefit of the incorporation of the recycled tire rubber as a modifier residue of the asphalt, through the analysis with the rheometer through the proposed test. Finally, the cycle curves are made based on the imposed deformations, which show a greater resistance to fatigue in the asphalt, with increasing rates of tire rubber out of use.
Influence of filler on asphalt dispersions with recycled tire rubber for hot asphalt mix
(2023-10) Zapata Ferrero, Ignacio; Gelsi, Agustina; Rivera, José Julián; Botasso, Hugo Gerardo
Mineral filler additions change the rheological behavior of the asphalt binder, which has a big impact on the properties of asphalt mixtures like rutting resistance, fatigue resistance, and thermal susceptibility. There is currently no specification in Argentina that specifies the ideal filler content to be added to hot asphalts modified with recycled tire rubber (RTR). In the current study, an analysis of the behavior of asphalt dispersions with varying amounts of RTR—from 15% to 25% of the binder weight—is done when mineral filler is incorporated in various concentrations. By measuring how the dispersion reacts to the softening point test and temperature sweep using a dynamic shear rehometer (DSR), it aims to establish a standard for the ideal amount of filler to incorporate and show how the RTR residue and filler work together to produce the desired results. The amount of rutting resistance offered by the asphalt has been found to increase by up to 200 percent when measured with DSR for the highest contents of RTR and filler.
Mejorado de vías secundarias no pavimentadas de la municipalidad de Rivadavia mediante el empleo de desgomado de soja
(2022-09) Rivera, José Julián; Botasso, Hugo Gerardo; Porro, Anael Rosario
El Municipio de Rivadavia (Provincia de Buenos Aires, Argentina) tiene acceso sin costos a un residuo del proceso de obtención del aceite de soja, comúnmente denominado como “desgomado de soja”, que utiliza en experiencias pilotos en el mejorado de vías no pavimentadas de su red vial. En vistas de analizar desde un punto de vista técnico las implicancias viales y potencialidades de esta práctica, se ponen en contacto con el LEMaC, para encarar un estudio en tal sentido. Para atender a tal requisito, se realizan análisis sobre diversos suelos representativos de las trazas viales de la zona, utilizándose el producto en estudio con diferentes finalidades (estabilizante, paliativo de polvo, etc.) e implementándose una batería de ensayos normalizados y desarrollados ad-hoc; a los efectos de estudiar de manera específica las diversas características necesarias a los fines citados. La presente publicación surge del informe de los análisis realizados, e incluye una caracterización de los materiales implicados, los resultados a los que se arriban y una descripción del proceso de aplicación en obra y sistemática de análisis recomendables.
Empleo de un estabilizante iónico de suelos como agente reductor del contenido de cemento en el desarrollo de bases de suelo-cemento
(2022-09) Rivera, José Julián; Botasso, Hugo Gerardo; Porro, Anael Rosario; Poletti, Andrés Luis; Hansen, Oscar Carlos
En diversas obras viales llevadas adelante en Argentina y otros países, se realiza la aplicación de ciertos estabilizantes químicos en la constitución de bases de suelo-cemento, con el propósito de dotarlos de mayor respuesta estructural, o una misma respuesta a menores contenidos de cemento. Puntualmente, se trata de productos que cuentan con ciertas características específicas y que han sido desarrollados para la estabilización de suelos de elevada plasticidad, dada la reducción de costos que se genera. Esta situación, lleva en 2011 a una empresa local a la idea de analizar si un estabilizante químico de su producción, dado que dicho producto posee sustancias de conocida afinidad con el cemento que llevan a reacciones puzolánicas, permitiría potenciar desde el punto de vista estructural los contenidos de cemento utilizados en mezclas de suelo-cemento. Por ello, acude al LEMaC, para que se realice un acompañamiento en el proceso de desarrollo de los diversos estudios experimentales hasta llegar a procedimientos y resultados definitivos; y en busca de darle un mayor soporte técnico al trabajo. Estos procesos se basan en la evaluación de las respuestas estructurales esperables por medio de variadas metodologías disponibles y adaptadas ad-hoc. En el presente trabajo se vuelca una descripción inicial de los alcances de la tecnología, ejemplos de los estudios que se han ido realizando desde el 2011 hasta la actualidad, una breve descripción del proceso de aplicación en obra y la discusión en cuanto a cómo se podría proseguir en las investigaciones para un mayor y mejor uso de estas tecnologías en los años venideros.
Evolución de parámetros mecánicos en mezclas asfálticas en función de la modificación de la modificación del cemento asfáltico
(2022-04) Fensel, Enrique Alberto; Botasso, Hugo Gerardo; Rebollo, Oscar Raúl; Delbono, Héctor Luis
En el presente trabajo se presentan los cambios producidos en mezclas asfálticas en caliente densas (CAC D-19) definidas sus características por la Dirección Nacional de Vialidad (DNV) en las que se han mantenido constantes el origen y la granulometría de los agregados que conforman su estructura granular y dejando como variante al tipo de ligante asfáltico a utilizar. Las mismas se han confeccionado con un asfalto convencional y asfaltos modificados con polvo de caucho proveniente de neumáticos fuera de uso (NFU) y polímeros vírgenes o una combinación de ambos y se valora la incidencia del tipo de ligante asfáltico en las propiedades de la mezcla asfáltica elaborada. Se sigue un proceso de diseño a través de la metodología Marshall para el establecimiento de las relaciones volumétricas, para luego pasar a las determinaciones que valoren la adherencia, por medio del Test de Lottman y luego la resistencia al ahuellamiento mediante el ensayo de Wheel Tracking Test. Se considera de esta forma las exigencias vigentes en el pliego de especificaciones técnicas generales para concretos asfálticos en caliente y semicaliente del tipo densos del año 2017. Por otro lado, se valora la resistencia a tracción indirecta, al punzonado y se realiza el ensayo de la semiprobeta con el fin de valorar la resistencia a fatiga de todas las mezclas formuladas. De esta forma se ha tratado de realizar una valoración amplia de diferentes tipos de solicitaciones y analizar la respuesta final de las mezclas asfálticas frente a cada tipo de asfalto considerado.
Análisis del ciclo de vida en pavimentos: actualidad y perspectiva
(2021-10) Zapata Ferrero, Ignacio; Rivera, José Julián; Botasso, Hugo Gerardo
El aumento de la temperatura global, como unindicador de la constante contaminación que existe a nivelmundial, resulta un problema aun sin solución. Como medidaspara mitigar este problema se proponen varias soluciones en posde reducir el impacto que se tiene en el planeta.El sector de los pavimentos no es ajeno a este problema, elcual genera costos ambientales importantes, ya sea en unaconstrucción nueva o en cada intervención de mantenimientorealizada. En los últimos años, la aplicación del análisis delciclo de vida para evaluar costos ambientales en producción dematerias primas y emisiones se ha vuelto de gran importancia.En el siguiente trabajo se realiza un análisis de la bibliografíaexistente del tema, para establecer los indicadores utilizados, asícomo su vocabulario específico, las emisiones y los consumoscontabilizados y las normas de aplicación. Además de revisarlos estudios de los autores más emblemáticos dentro del área deaplicación con los pavimentos flexibles, se puede ver la ausenciade una norma propia del área de los materiales viales, que permitaponer en un mismo plano todos los análisis contabilizados.