PLANTEAMIENTO

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Neumáticos fuera de

uso

Pavimentos con daños a corto plazo

JUSTIFICACIÓN

Se mejoran las propiedades de

una mezcla asfáltica.

Se reducen enfermedades y se le da el trato adecuado a los

neumáticos.

Análisis de los resultados de los módulos dinámicos.

Se le da uso a los neumáticos fuera de

uso.

Determinar la factibilidad del uso de mezclas asfálticas fabricadas con goma deneumático y los agregados de la región de Tunja.

Caracterizar el efecto del asfalto modificado con goma deneumático con los agregados de la región de Tunja.

Determinar los módulos dinámicos de la mezcla asfálticaelaborada por medio del equipo Nottingham Asphalt Tester(NAT).

Determinar el uso que se le puede dar a las mezclasfabricadas con goma de neumático y los agregados de laregión de Tunja.

Realizar un análisis de costos comparativos entre, unamezcla convencional y una mezcla fabricada con goma deneumático.

OBJETIVOS

Caracterizar los materiales granulares y el asfalto fabricadocon caucho de llanta.

Determinar los módulos dinámicos de las mezclas asfálticas, por medio del equipo NAT.

Determinar el uso que se le puede dar a la mezcla fabricadacon caucho de llanta.

Realizar el análisis de la mezcla asfáltica fabricada con caucho de llanta.

Diseñar la mezcla asfáltica por las metodologías Marshall yRamcodes.

Realizar un análisis de costos de una mezcla convencional yuna mezcla fabricada con caucho de llanta.

METODOLOGÍA

CANTERA “AGREGADOS SANTA LUCIA” CUCAITA – BOYACÁ

LOCALIZACION MATERIALES

MANUFACTURAS Y PROCESOS INDUSTRIALES (MPI)

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNÓLOGICA DE

COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS

LABORATORIO DE SUELOS Y PAVIMENTOS ASTM C136-07 AASHTO T 29-99 NLT 150

MUESTRA N°: 1

DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL: CANTERA SANTA LUCIA PROPÓSITO: Caracterización del material

Laboratorista: Ing. Manuel Sierra

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LOS AGREGADOS

NORMA INV E 213-07

CORRESPONDENCIAS

FECHA: 21 noviembre 2013

OBRA: FACTIBILIDAD DE USO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS FABRICADAS CON GOMA DE NEUMATICO CON AGREGADOS DE TUNJA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110100

Po

rce

nta

je P

asa

Abertura tamiz (mm) EspecificaciónGradación

Pulgadas mm

3/4 19,0 5110000 3,47 3,47 96,5

1/2 12,5 18984000 12,90 16,37 83,6

3/8 9,5 5532172 3,76 20,13 79,9

#4 4,8 44990000 30,56 50,69 49,3

#10 2,0 27948000 18,99 69,67 30,3

#40 0,4 20534000 13,95 83,62 16,4

#80 0,2 19684000 13,37 96,99 3,0

#200 0,1 3632000 2,47 99,46 0,5

Fondo 792000 0,54 100,00 0,00

147206172

Tamiz Peso

retenido (g)% Retenido

% Retenido

Acumulado% Pasa

∑

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNÓLOGICA DE

COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS

LABORATORIO DE SUELOS Y PAVIMENTOS ASTM C136-07 AASHTO T 29-99 NLT 150

MUESTRA N°: 1

DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL: CANTERA SANTA LUCIA PROPÓSITO: Caracterización del material

Laboratorista:Ing. Manuel Sierra

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LOS AGREGADOS

NORMA INV E 213-07

CORRESPONDENCIAS

OBRA: FACTIBILIDAD DE USO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS FABRICADAS CON GOMA DE NEUMATICO CON AGREGADOS DE TUNJA

(mm) (pulg) MAX MIN

19,000 3/4" 100 100 100 012,500 1/2" 95 80 87,5 12,59,500 3/8" 88 70 79 8,54,750 No. 4 65 49 57 222,000 No. 10 45 29 37 200,430 No. 40 25 14 19,5 17,50,180 No. 80 17 8 12,5 70,075 No. 200 8 4 6 6,5

DIAMETRO TAMIZ VALOR NORMA %PASAVALOR MEDIO

%RETENIDO

ENTRE

TAMICES

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110100

Po

rce

nta

je p

as

a (

%)

Abertura del tamiz (mm)Especificación

Gradación media

AJUSTE GRANULOMETRICO

ENSAYO NORMA EXIGENCIA RESULTADO

LABORATORIO

CUMPLE

Desgaste máquina de los

ángelesI.N.V.E – 218 - 13

25% máx.21.59%

Si

Pérdida en ensayo de

solidezI.N.V.E – 220 - 13

12% máx.7,15%

Si

Porcentaje de caras

fracturadasI.N.V.E – 227 - 13 75% min 94.18% Si

Partículas planasI.N.V.E – 240 - 13

--19.24%

--

Partículas alargadas I.N.V.E – 230 - 13 -- 5.11% --

Gravedad especifica de

agregados gruesosI.N.V.E – 223 - 13 -- 2,4% --

Gravedad especifica de

agregados finosI.N.V.E – 222 - 13

--2,3%

--

Límite líquido, plástico e

índice de plasticidad de

suelos

I.N.V.E – 126 - 13NP

NP Si

Equivalente de arena I.N.V.E – 133 - 1350% min

55.77%Si

Contenido de Impurezas I.N.V.E – 237 - 13 0,5 máx. 0,26% Si

RESULTADOS

Ensayo Norma Especificación

Articulo 400-07

Empresa

Fabricante MPI

Resultado

Laboratorio

Cumple

Penetración de los materiales

asfalticos I.N.V.E– 706 - 13

55-70 25-7556

Si

Gravedad especifica de

materiales bituminosos sólidos

y semisólidos

I.N.V.E– 707- 13 -- -- 1.035 --

Punto de ignición y llama

mediante la copa abierta de

Cleveland

I.N.V.E– 709 - 13 230 min 232,2 min

294

242Si

Punto ablandamiento de los

materiales bituminosos

(Aparato de anillo y bola)

I.N.V.E - 712 - 13 58 min 54.4 min 60 Si

Viscosímetro Brookfield I.N.V.E– 717 - 13-- --

2,3%--

Ductilidad I.N.V.E – 702- 1315 min --

28Si

RESULTADOS

DISEÑO EXPERIMENTAL

METODOLOGÍA NÚMERO DE BRIQUETAS

PORCENTAJE DE ASFALTO

MARSHALL

3 4.5%

3 5.0%

3 5.5%

3 6.0%

3 6.5%

RAMCODES 3 5.5%

NAT 3 5.5%

Parametros Valor (%)

Máxima Gbulk 5,1

Máxima estabilidad 5,1

% Vacios promedio 5,8

OPTIMO 5,3

1. METODOLOGÍA MARSHAL

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNÓLOGICA DE

COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS

LABORATORIO DE SUELOS Y PAVIMENTOS EQUIPO NAT

DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL: MEZCLA REALIZADA

Temperatura

°C

Posición de

la briqueta

(°)

Módulo

Dinámico

(Mpa)

0 9900

90 9325

Promedio 9613

0 1893

90 1907

Promedio 1900

0 1012

90 958

Promedio 985

Laboratorista: Ing. Manuel Sierra

MUESTRA N°: 1,2,3

PROPÓSITO: Determinación módulos dinámicos

40

20

5

ENSAYO DE MÓDULO DINÁMICO DE MEZCLAS

NORMA INV E-754-07

NORMA INV E-7490-07

FECHA: 6 febrero 2014

OBRA: FACTIBILIDAD DE USO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS FABRICADAS CON GOMA DE NEUMATICO CON AGREGADOS DE TUNJA

100

1000

10000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

MÓ

DU

LO

DIN

ÁM

ICO

(M

pa

)

TEMPERATURA (°C)

MÓDULOS DINÁMICOS Vs TEMPERATURA

MEZCLA

TEMPERATURA

°C

MÓDULO

DINÁMICO

(Mpa)

5°C 9.613

20°C 1.900

40°C 985

RESULTADOS

El uso posible de esta mezcla asfáltica en el área de influencia puede ser para la construcción de

capas de rodadura o en capas inferiores y su función es

proporcionar una superficie de rodamiento cómoda, segura a los usuarios de las vías, facilitando la

circulación de los vehículos, soportando las cargas impuestas

por el tránsito. Esta mezcla asfáltica se puede

utilizar para un nivel de tránsito dos (NT-2 O MAYOR).

USO DE LA MEZCLA

FACTIBILIDAD DE LA MEZCLA ASFALTICA MODIFICADA CON GOMA DE NEUMATICO

SI ES FACTIBLE

Para la región de Tunja la cual tiene una temperatura de 13 ° C,

es factible utilizar esta mezcla, donde el módulo dinámico

correspondiente a la mezcla es de 4.800 Mpa. Lo cual indica que la mezcla asfáltica modificada con

goma de neumático posee mayor resistencia, en comparación a una

mezcla convencional que es de 2.000 Mpa

Según estudios de investigación realizados han demostrado que el asfalto modificado con

goma de llanta incrementa la vida útil

del pavimentoDisminuye las fisuras, el ahuellamiento, posee mayor resistencia al

envejecimiento, reduce el costo de mantenimiento;

factores por lo cual lo hace optimizar costos a largo

plazo

Según la ANRE, en el país se reencauchan aproximadamente 700.000 llantas/año, con

un promedio de 3 a 4 llantas por cada 10 puestas en el mercado.

Resolución 6981 de 2011, “lineamientos para el aprovechamiento de llantas y neumáticos

usados, y llantas no conformes”

Colombia cuenta con más de 260 puntos de recolección de llantas, el departamento de Boyacá cuenta con 5 puntos.

El principio ambiental de jerarquía reutilizando y

reciclando los residuos.

Almacenamiento inadecuado, no se tiene

reglamentación por parte de las corporaciones

ANÁLISIS AMBIENTAL

El módulo dinámico de 4.800 Mpa, indica menor susceptibilidad térmica de la mezcla asfáltica, lo cual favorece que no se fisure fácilmente a bajas temperaturas, ni haya un exceso riesgo de deformabilidad a elevadas temperaturas.

Al analizar los precios unitarios se determina que la mezcla fabricada con asfalto modificado con caucho de llanta es 23% más costosa que una mezcla convencional. Sin embargo, el beneficio lo determina la vida útil de un pavimento el cual está en función del módulo dinámico de la mezcla.

El uso que se le puede dar a la mezcla asfáltica modificada con goma de neumático, en el área de influencia de Tunja, es para la construcción de capas de rodadura y capas inferiores-

El uso del neumático contribuye con el mejoramiento del medio ambiente, pues se reduce el espacio que ocupan los mismos evitando incendios, la propagación de insectos, enfermedades entre otros.

CONCLUSIONES