Análisis de las características de mezclas asfálticas en caliente modificada con calamina (residuo generado en el proceso de fabricación del alambrón de acero) mediante el proceso en seco

Abstract

El hombre y las empresas evolucionan progresivamente generando diversas problemáticas con sus desechos industriales. El almacenamiento excesivo de desperdicios afecta económica, ambiental y socialmente a las organizaciones y a la población; no obstante, emerge la necesidad de buscar una solución para la reutilización de desperdicios y revertir el declive en los ámbitos afectados. Los desechos industriales son el resultado de una producción de materiales fabricados a grandes cantidades, la dificultad se presenta por su utilidad final debido a que se almacena y diariamente va creciendo a gran escala causando una afectación al medio ambiente por ser residuos lixiviados que ocasionan una contaminación al suelo, agua, etc. Por la percolación producida por el líquido que arrastra las partículas de los sólidos que atraviesa. En el ámbito de la construcción, la innovación se encuentra en constante avance con materiales nuevos, en obras viales los elementos que conforman la mezcla asfáltica son los agregados pétreos, puesto que son recursos no renovables por lo cual es necesario encontrar una alternativa de un elemento sustituto para incorporar a la nueva mezcla. Las investigaciones continúan a medida de la necesidad constructiva, con el fin de encontrar la utilidad en varios materiales, resultados de desperdicios industriales. Este es el caso de la calamina, subproducto proveniente del decapado mecánico proceso que se realiza para la limpieza del alambrón, este desecho es el óxido que protege al alambre hasta su uso, su composición química posee un alto contenido de hierro. En Ecuador no se encuentra información suficiente de la implementación de la calamina en pavimentos flexibles, por esto se propone una investigación de la reutilización de la calamina proveniente de desechos industriales e implementar en el diseño de mezclas asfálticas. Una de las ventajas de la utilización de este material es la cantidad suficiente que produce diariamente la empresa y cuenta con la capacidad necesaria para el uso en la mezcla asfáltica. La presente disertación de grado tiene como finalidad el estudio y análisis de desempeño de una mezcla asfáltica que incorpora material calamina a su estructura, atreves de una equiparación de propiedades mecánicas entre una mezcla asfáltica usual y una mezcla asfáltica modificada. La modificación en la mezcla resulta de la adhesión por vía seca de material calamina en porcentajes del 5%,15% ,25% y 35% del volumen total de agregado usado para el diseño de una mezcla asfáltica. Las mezclas asfálticas se diseñan a partir del método Marshall y son comparadas con la finalidad de establecer si existe cambios en las propiedades mecánicas de la mezcla asfáltica, de forma que sea factible plantear su uso a gran escala con el propósito de mejorar propiedades mecánicas en mezclas asfálticas con este estudio se busca potenciar la utilidad del mismo para evitar su sobreproducción. En primera instancia, se determinan los materiales usados en el presente trabajo con sus respectivas definiciones, propiedades y origen del material. Además, se aplica una descripción de ensayos realizados para determinar si los materiales cumplen o no con especificaciones establecidas para el diseño de mezcla asfáltica. Por último, se detallan y analizan los resultados obtenidos de la mezcla asfáltica modificada para establecer si la incorporación de la calamina mejora las propiedades mecánicas de una mezcla asfáltica.