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Ingeniería e Investigación

Print version ISSN 0120-5609

Abstract

RUBIO, M. R.; MARTINEZ, D. J.; DAZA, C. E.  and  REYES, F. A.. Desempeño mecánico de una mezcla HMA-2 modificada con nanotubos y nanofibras de carbono con proceso y sin proceso de purificación. Ing. Investig. [online]. 2017, vol.37, n.2, pp.99-106. ISSN 0120-5609.  http://dx.doi.org/10.15446/¡ng.¡nvest¡g.v37n2.58649.

El siguiente estudio evalúa el desempeño mecánico de una mezcla asfáltica en caliente tipo II (HMA-2) modificada con nanotubos de carbono y nanofibras de carbono (NFTC). Los NFTC fueron fabricados por la técnica de Descomposición Catalítica de Vapor (DCV) a 700° C utilizando un catalizador de Níquel, Cobre y Aluminio (Ni, Cu, Al) con una relación molar Cu/Ni de 0,33. Con el fin de evaluar el desempeño mecánico de la mezcla HMA-2, se analizaron tres distintas muestras: 1) HMA-2 modificada con NFTC purificados; 2) HMA-2 modificada con NFTC no purificados; 3) HMA-2 convencional (mezcla de control). Las muestras se fabricaron de acuerdo con la metodología de diseño Marshall y fueron evaluadas en el laboratorio para estudiar su comportamiento ante el ahuellamiento, módulo resiliente (Mr) y fatiga. Como complemento de la caracterización dinámica mencionada, se analizó el efecto de la purificación de los NFTC en las propiedades mecánicas de la mezcla asfáltica. En resumen, se diseñó un estudio comparativo para determinar en qué condiciones de carga conviene que los NFTC estén purificados. Esta investigación responde a la alta demanda por parte de la industria de materiales económicos capaces de contrarrestar las cargas dinámicas del tránsito en términos de durabilidad y resistencia. NFTC purificados incrementaron la rigidez y el módulo de elasticidad de la mezcla HMA-2, por otro lado, los NFTC sin purificar incrementaron el módulo de elasticidad de la mezcla, pero no hubo cambios significativos en la rigidez. Es por esto que la modificación de la mezcla con NFTC sin purificar se considera adecuada para contrarrestar patologías relacionadas con fatiga, mejorando la durabilidad a largo plazo de los pavimentos flexibles.

Keywords : Nanotubos de carbono; nanofibras de carbono; mezcla asfáltica en caliente; bitumen; pavimentos; fatiga; módulo resiliente; ahuellamiento; curvas maestras.

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