MEZCLAS ASFÁLTICAS MEJORADAS CON CAUCHO MOLIDO PROVENIENTE DE LLANTAS USADAS

El estudio está basado en el desarrollo de las mezclas asfálticas por medio de la adición de caucho vulcanizado molido proveniente del reciclaje de neumáticos y en la determinación del proceso más adecuado para obtener la mezcla con las que se alcancen mejores propiedades como lo son, ductilidad, penetración, punto de ablandamiento, densidad y vida útil del pavimento, de esta forma determinar los beneficios que genera al utilizar esta material proveniente del reciclaje en la conformación de un tipo asfalto con características más destacadas que los utilizado generalmente en los proyecto viales.

Es de tener en cuenta que al usar llantas desechadas, se contribuye con el medio ambiente al reciclar este tipo de polímero vulcanizado, el cual una vez terminado su vida útil no se les da un adecuado manejo, utilizado en muchos casos como alternativa errónea la quema de este material el cual genera gases.

El caucho que compone las llantas tiene adicionados elementos como compuestos de azufre, selenio, cloruros, zinc, óxido de magnesio, arcillas, sílice, alquitrán y resinas entre otros. Todos ellos producen en la combustión gases como monóxido de carbono y dióxido de carbono. Este último se queda en la atmósfera y no permite la salida de calor al espacio, lo cual hace que la temperatura de la tierra aumente. Por su parte, el monóxido de carbono disminuye la capacidad de absorción de oxígeno de la sangre lo que genera problemas de salud. Así mismo, del hidrógeno que se desprende en esa combustión se pueden formar compuestos de azufre que son altamente contaminantes y venenosos, según un informe del Departamento Administrativo del Medio Ambiente (Dama). Causando graves problemas respiratorios y enfermedades como la laringitis, la bronquitis y la neumonía

Por lo tanto el reciclado de las llantas vulcanizadas y su reutilización en el desarrollo de asfaltos con mayores propiedades, hacen del desarrollo de esta idea, una forma de contribuir al medio ambiente y la vez económicamente viable, al reprocesar las llantas desechadas o qué ya hayan cumplido su vida útil. Las cuales tienen que pasar por un proceso de molienda hasta obtener el tamaño de grano adecuado, este caucho se le da el nombre de grano de caucho reciclado en siglas GCR.

Una vez las se obtiene los tamaños de granos adecuados del caucho, este pude adicionarse a las mezclas asfálticas mediante dos procesos, los cuales son; proceso húmedo o mezcla directa con el ligante y mezclándolo con los agregados.

En la actualidad algunos de los procesos utilizados para redimir el caucho desechado son; por medio de la molienda y eliminar posibles desechos peligrosos son; trituración mecánica, por medo de la cual se reduce el caucho vulcanizado a partículas muy finas, caracterizándose por ser una operación que no produzca despeños adicionales y gases tóxicos. Otro método es la trituración criogénica, que consiste en la utilización de nitrógeno líquido para congelar las llantas y de esta forma poder cristalizarlos poder romperlo de forma sencilla, Termólisis el cual consiste en descomponer las llantas en varios componentes por medio de altas temperaturas o calentamiento. La pirolisis por último es otro método parecido al anterior, en este caso el calentamiento se hace en un espacio donde hay ausencia de oxígeno. Los tamaños de grano deben ser de textura fina y tamaños menores a 6.3mm o un ¼ de in.

Los primeros avances realizados sobre el desarrollo de este proceso, se realizaron en la década de los 50 sin obtener grandes resultados y con un costo elevado lo cual no lo hacían muy rentable, solo una década después se obtuvo el primer alcance al utilizar en los estudios cacho sintético.

La metodología utilizada para el desarrollo del producto comienza por la identificación de cada uno de los materiales involucrados en el procesos producto, definiendo sus propiedades, la forma como pueden reaccionar en cuanto a la forma de incorporación, su uso en mezclas asfálticas calientes y determinando la cantidad necesaria para mejorar las propiedades de los asfaltos. Además de las investigaciones en cuanto a diseño y el de las propiedades mecánicas de la mezcla modificadas con el caucho molido.

En la caracterización de los materiales. La principal materia prima de las llantas es látex de origen natural y consiste en una suspensión acuosa coloidal compuesta de grasas, ceras y diversas resinas gomosas obtenida a partir del citoplasma de las células laticíferas presentes en algunas plantas angiospermas y hongos. Es frecuentemente blanco, aunque también puede presentar tonos anaranjados, rojizos o amarillentos dependiendo de la especie, y de apariencia lechosa

También se encuentran los cauchos sintéticos como los son estireno-butadieno-estireno y el estireno-butadieno-estireno, el tipo de caucho más utilizada estireno-butadieno SBR, en el que la proporción es de aproximadamente un 25 % en peso de estireno, o una mezcla de caucho natural y SBR. Una ventaja resaltable de los cauchos es que al ser vulcanizados ya que los hace más resistentes.

Otros compuestos de las llantas pues ser también puede se aunque en menor proporción son metales como el acero, textiles y el negro de humo que es el que le da el color oscuro a las llantas, aceite, óxido de zinc activado con cadmio, dióxido de titanio, sulfuro, sílice, resinas fenólicas y ácidos grasos.

En el proceso de adición del GCR, se realiza mediante dos métodos diferentes denominados proceso húmedo y el proceso seco. En el proceso húmedo, el caucho reacciona generando una modificación del ligante en comparación del proceso por adición en seco que se utiliza una pequeña muestra de agregado fino para añadir a la mezcla de los áridos.

Los ligantes asfalticos se les conocen como betún o ligante bituminoso, estos betunes son por lo general hidrocarburos solubles en bisulfuro de carbono, los cuales otorgan propiedades como resistencia estructural y contextura en las capas, generalmente son mezclados con arena y gravilla para la pavimentación o como revestimiento. Este tipo de material normalmente son de color negro, viscoso y contextura pegajosa, se ablandan por el calor generalmente proviene del petróleo crudo aunque también los hay de origen natural.

Estos ligantes bituminosos al ser mesclados con e GCR, aumenta considerablemente la viscosidad de la mezcla resultante, dándole características como flexibilidad a temperaturas bajas y menos plasticidad a temperaturas altas, mejoras en la deformación permanente, a la fatiga y resistencia al fisura miento.

Para el agregado del GCR por medio húmedo hay que hacer unos arreglos en el diseño de planta como adicionar

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