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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.
Piedra polimérica a base de residuos domiciliarios para su utilización como pavimento en vías de bajo volumen de tránsito
(Universidad Nacional de La Plata, 2024) Rivera, José Julián; Battista, Nicolás Daniel; Oviedo, Adrián Mariano; Zapata Ferrero, Ignacio
Este artículo da cuenta del proceso de fabricación de un material conformado con plásticos reciclados, como lo es el polipropileno, y suelo de uso vial. Este material compuesto presenta dos ventajas superadoras para la sociedad y el medio ambiente con respecto a otro de diferente origen. En primer lugar, se considera la reutilización de residuos plásticos, extendiendo la vida útil de los mismos con una aplicación posterior a su deshecho. El segundo lugar, se piensa en el reemplazo de material de explotación no renovable como lo es la pie-dra partida utilizada en la construcción vial. El material diseñado pretende ser utilizado en municipios que posean vías de bajo volumen de tránsito donde es factible la materialización de mezclas asfálticas o estabilizados de material acordes a su aplicación. Partiendo de mezclas en caliente de polímeros residuales domiciliarios y suelos, se desarrollan piezas de tamaño tal que al ser trituradas dan lugar a un agregado de uso vial, el cual se encuentra en trámite de patentamiento. Con ese agregado se diseña un concreto asfáltico en frío que es sometido a una serie de análisis que se presentan en el artículo. Como conclusión se determinan parámetros físicos y mecánicos de dicha mezcla asfáltica que aco-tan el campo de aplicación del agregado artificial desarrollado para la finalidad citada.
Mezcla asfáltica en frío con piedra-polimérica para vías de bajo volumen de tránsito
(Universidad de la Frontera de Chile, 2024-08) Rivera, José Julián; Battista, Nicolás Daniel; Zapata Ferrero, Ignacio
El empleo de residuos domiciliarios de base polimérica en la capa de rodamiento de un pavimento flexible en vías de bajo volumen de tránsito, tanto urbanas como rurales, se viene analizando a partir de diversas técnicas en los últimos años. Pero, no se registran suficientes antecedentes en los cuales el residuo se utilice para conformar la fracción intermedia y gruesa del agregado a emplearse. En el presente trabajo, a partir de mezclas en caliente de polímeros residuales domiciliarios y suelos, se desarrollan piezas de tamaño tal que al ser trituradas dan lugar a un agregado de uso vial, el cual se encuentra en trámite de patentamiento. Con ese agregado se diseña un concreto asfáltico en frío, que es sometido a una serie de análisis que se presentan en el artículo. Como conclusión se arriba a parámetros físicos y mecánicos de dicha mezcla asfáltica que acotan el campo de aplicación del agregado artificial desarrollado y para la finalidad citada.
Ensayos de control sobre la infraestructura vial. Parte 2
(2023-03) Zapata Ferrero, Ignacio; Delbono, Héctor Luis
En la edición anterior de la Revista Vial, se hizo hincapié en la importancia de la caracterización de los materiales viales, con el fin de optimizar tanto recursos naturales como económicos. Estos, tienen un papel preponderante dentro de la vida útil de los pavimentos flexibles, destacándose el rol fundamental del cemento asfáltico que se utiliza como aglomerante en las carpetas de rodamiento y bases asfálticas involucradas.
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.
Ajuste de predicciones de tiempos lógicos para posponer obras de pavimentación en función de restricciones al tránsito por el COVID-19 en La Plata
(2022-09) Rivera, José Julián; Zapata Ferrero, Ignacio
Las restricciones a los movimientos impuestas en la ciudad de La Plata debido a la pandemia por COVID-19 llevaron a que en septiembre de 2020 los autores realizaran un estudio de predicción, en base a los datos suministrados por la empresa Google, en cuanto a cuáles serían los plazos lógicos en los cuales se podrían posponer las obras de pavimentación durante el año 2021. Este estudio se basa en el hecho de la incidencia que tendría en las vidas útiles de diversas obras viales urbanas (conservación, rehabilitación y obra nueva realizada previa a las restricciones) la disminución de las solicitaciones de tránsito, tanto las registradas como las previsibles por medio de un modelo de tendencias. El resultado obtenido es de utilidad para las autoridades municipales que pueden, mediante el mismo, destinar recursos a otras actividades de mayor prioridad durante el plazo arribado, sin por ello suponer exista un deterioro en el estado de su red vial por encima del que ya se admitía previo a la pandemia. Con el avance del tiempo, se cuenta con la serie de datos de Google más completa, lo cual permite corroborar o ajustar las predicciones realizadas oportunamente, en vistas a obtener un valor actualizado lógico para diferir las obras, aplicable al menos a la segunda mitad del 2021 y primera mitad del 2022. El presente trabajo se constituye de los estudios y resultados en tal sentido.
Mezclas de suelos finos con residuo de barbijos de un solo uso triturado en aplicaciones viales
(2022-05) Rivera, José Julián; Zapata Ferrero, Ignacio; Battista, Nicolás Daniel
La pandemia por COVID-19 trajo aparejada un incremento exponencial a nivel mundial del empleo de barbijos y tapabocas [1,2]; especialmente los denominados como “barbijos de un solo uso” y de estos los coloquialmente identificados como “barbijos celestes”. Este aspecto resulta en un pasivo ambiental si no se investigan nuevos modos de utilización de los residuos que se generan con estos elementos una vez utilizados [3,4,5,6]. Desde el LEMaC, en vistas a algunos antecedentes existentes a nivel mundial, pero que no llegan a cubrir el campo de aplicación en materiales viales granulares finos [7], se genera un análisis de prefactibilidad para utilizar estos residuos, una vez triturados, en la mejora y estabilización de suelos viales finos para constituir subrasantes mejoradas o incluso capas de subbase. Para estudiar de manera representativa estas tipologías de suelo, se recurre a muestras provenientes de diferentes regiones de la provincia de Buenos Aires. Una muestra de suelo friccional que proviene del oeste bonaerense en la zona de Rivadavia (no posee LL, IP = 0 y clasifica como A-2-4(0)), una muestra de plasticidad media que proviene del conurbano bonaerense en la zona de Pilar (LL = 35, IP = 6 y clasifica A-4(3)) y una muestra de plasticidad alta del centro de la provincia en la zona de Olavarría (LL = 32, IP = 11 y clasifica A-6(7)). Se analizan entonces estas muestras con diferentes contenidos de barbijos (expresados como porcentaje de peso de barbijos por encima del 100 % de peso de suelo seco) (Figura 1), mediante el Ensayo Proctor según el Tipo correspondiente para la Clasificación HRB de cada suelo natural. Se observa que, al menos en el rango analizado, que no se registran tendencias notorias en la modificación de la Densidad Seca Máxima (DSMAX) ni en la Humedad Óptima (HOPT). Por esto, se realizan los análisis de respuesta estructural a partir de los valores medios de los registros para cada suelo, como una decisión válida para un análisis de prefactibilidad con resultados como los obtenidos. Así, con el suelo A-2-4(0) se utiliza una DSMAX de 1,806 g/cm3 y una HOPT de 10,9 %, con el suelo A-4(3) se utiliza una DSMAX de 1,595 g/cm3 y una HOPT de 20,6 % y con el suelo A-6(7) una DSMAX de 1,654 g/cm3 y una HOPT de 16,9 %. Los resultados de VSR no embebido logrados en probetas moldeadas a densidad prefijada, con los valores de referencia señalados en el párrafo anterior, son los que se vuelcan en la Tabla 1. Como puede observarse, de manera aproximada, el contenido óptimo de barbijos se ubicaría en todos los casos entre el 1,5 % y el 2,5 %. Se complementa el trabajo con una profundización en cuanto a cómo podrían solucionarse los diversos aspectos concurrentes que surgen al buscar llevar lo desarrollado en laboratorio a las obras viales reales. Para ello se mantienen una serie de entrevistas con profesionales relacionados con las implicancias ambientales, el tratamiento del residuo, la trituración del residuo y de reparticiones viales. El presente trabajo se constituye por las memorias de todos estos aspectos, e intenta ser una referencia que allane el camino de futuras experiencias en tal sentido. Las conclusiones a las cuales se arriban con los barbijos pueden ser fácilmente extrapoladas a todos otros elementos de diversos orígenes que se confeccionan con el mismo textil (cofias, cubrepiés, delantales, sábanas, manteles, bolsas para el mercado, etc.); por lo que el alcance de las mismas puede tomar una importancia exponencial en función del interés que pueda despertar en tal sentido.
¿En cuánto terminó afectando la pandemia por COVID-19 la demanda sobre los pavimentos?
(2022-12) Rivera, José Julián; Zapata Ferrero, Ignacio
Las restricciones a los movimientos impuestas en la ciudad de La Plata debido a la pandemia por COVID-19 llevaron a que los autores realizaran un estudio de predicción, en base a los datos suministrados por la empresa Google, en cuanto a cuáles serían los plazos lógicos en los cuales se podrían posponer las obras de pavimentación luego de la pandemia. Este estudio se basa en el hecho de la incidencia que tendría en las vidas útiles de diversas obras viales urbanas (conservación, rehabilitación y obra nueva realizada previa a las restricciones) la disminución de las solicitaciones de tránsito, tanto las registradas como las previsibles por medio de un modelo de tendencias. El resultado obtenido es de utilidad para las autoridades municipales que pueden, mediante el mismo, destinar recursos a otras actividades de mayor prioridad durante el plazo arribado, sin por ello suponer exista un deterioro en el estado de su red vial por encima del que ya se admitía previo a la pandemia.