Analysing polystyrene-modified asphalt and its incidence in a heat-dense asphalt mixture

Análisis de un asfalto modificado con icopor y su incidencia en una mezcla asfáltica densa en caliente

This article presents some results obtained with an MDC-2 asphalt/polystyrene-modified asphalt mixture as a result of crushing waste glass. The stone, asphalt and polystyrene materials’ were characterised for drawing up the design. The Marshal method was used for obtaining the best asphalt-stone-polystyrene percentages. The Superpave method was used for analysing the asphalt; the mixture’s dynamic behavior was analysed using a test involving 20°C and 30°C trapezoidal fatigue for 90x10^-6, 150x10^-6 and 220x10^-6m deformation. The truck-wheel test was analysed for a 13-ton load, similar to that of the heaviest axle on a Transmilenio (articulated) bus. The dynamic module test was analysed for 15°C, 20°C and 30°C and 2.5, 5 and 10 Hz frequencies. Conventional asphalt mixture and modified asphalt results were contrasted, interesting behavior being observed regarding plastic deformation of the modified mixture in service.

En esta investigación se presentan los resultados obtenidos al elaborar una mezcla asfáltica MDC-2 con asfalto modificado con Icopor (poliestireno), resultado de la trituración de vasos desechables, con el ánimo de mejorar las propiedades mecánicas de las mezclas tipo rodadura y garantizar la durabilidad de las mismas bajo las solicitaciones impuestas en el periodo de diseño. Para el diseño se realizó la caracterización de los materiales pétreos, pertenecientes a una de las canteras de mayor utilización en la Sabana de Bogotá, del asfalto producido en Barrancabermeja, Santander, y del poliestireno obtenido de los desechos no biodegradables. El método empleado para la obtención de los porcentajes óptimos de asfalto-agregados-icopor, fue el Marshall. Se realizaron los siguientes ensayos: el estudio del asfalto teniendo en cuenta el envejecimiento, el comportamiento dinámico de la mezcla a partir de los ensayos de fatiga trapezoidal para 20°C y 30°C y para deformaciones de 90x10^-6, 150x10^-6 y 220x10^-6m, ahuellamiento para una carga de 13 toneladas, similar a la del eje más pesado de un bus de Transmilenio, módulo dinámico para 15°C, 20°C y 30°C y para las frecuencias de 2.5, 5 y 10Hz. Los resultados obtenidos se contrastaron con los de una mezcla asfáltica convencional. Como conclusiones de esta investigación se destacan: la disminución en más de un 50% de la deformación plástica ocurrida por el paso de vehículos de 13 ton, de acuerdo con el modelo utilizado, el aumento de la estabilidad de la mezcla asfáltica conservando un menor peso y la posibilidad de inclusión de estos materiales de desecho que impactan el ambiente, pero contribuyen con la resistencia de un material como el concreto asfáltico, entre otros.