Informe final fase I proyecto: UIIT-2020-01 Diseño, construcción y evaluación del desempeño de mezclas con materiales de desecho

Abstract

El presente informe muestra los resultados obtenidos de la construcción y evaluación del desempeño de dos mezclas modificadas con material de desecho, específicamente Tereftalato de polietileno (PET por sus siglas en Inglés), material muy utilizado en envases de bebidas y el polietileno de alta densidad (HDPE por sus siglas en inglés) con múltiples usos en la industria moderna, desde tuberías hasta recipientes de en productos de limpieza, entre otros plásticos de desecho de la industria moderna. Para evaluar su comportamiento y desempeño dentro de la mezcla asfáltica se construyeron 6 secciones de prueba a escala real en las instalaciones del LanammeUCR (2 de control, 2 con PET y 2 con PEAD), utilizando métodos de diseño, fabricación y construcción acorde a la normativa y prácticas nacionales. Los tramos mencionados fueron ensayos de forma acelerada utilizando el simulador de vehículos pesados, HVS por sus siglas en inglés, modelo MARK VI de la casa matriz Dynatest. Según el esquema de cargas y protocolo de ensayos planteado en la fase I se aplicaron sobre cada tramo un total de 3,2 millones de ejes equivalentes de carga (ESAL's) en 10 semanas (2,5 meses), aplicando en promedio 20 000 aplicaciones de carga bidireccional cada 24 horas, sobre cada sección de prueba. La evaluación de los tramos fue realizada mediante una valoración estructural al inicio y final del ensayo en cada tramo, mediante el deflectómetro de impacto (FWD), perfilómetro laser y fricción con el péndulo inglés. Adicionalmente, se hace un seguimiento de forma visual y registro fotográfico, seguimiento del ahuellamiento e IRI mediante el uso del perfilómetro laser del HVS y seguimiento de deflexiones mediante el deflectómetro de superficie (RSD por sus siglas en inglés). Completada la primera fase de evaluación se evidenció una tasa de deterioro muy baja en todos los tramos evaluados. La media de ahuellamiento promedio estuvo muy lejana al umbral definido de 12,5 mm para los tramos sin acondicionar y de 16,5 mm para los tramos acondicionados. Esto es un indicador de un buen desempeño a la deformación permanente, que también pudo observarse en los ensayos de desempeño como APA o rueda de Hamburgo Respecto al daño ejercido a la estructura se detectaron diferencias en las pérdidas de rigidez de las capas de mezclas asfáltica, sin que esto repercutiera en un desempeño diferenciado entre secciones analizadas. Por este motivo se propuso una segunda fase de ensayo que permita analizar de una mejor forma la tendencia del daño. Respecto a la resistencia al deslizamiento, se puede inferir que no existe la suficiente evidencia estadística para evidenciar que el modificante afecte negativamente esta variable bajo el esquema de carga empleado. Como conclusión principal de esta primera fase de ensayo se tiene que después de 3,2 millones de ESAL aplicados no se detectaron diferencias negativas de modificar la mezcla con un porcentaje del 1%, en comparación con la mezcla de control, sin embargo, deberá esperarse a los resultados de la segunda fase carga para validar si estas conclusiones aplican a mayores niveles de carga.