Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de una mezcla asfáltica en caliente pen 85/100 modificada con escorias de hierro en reemplazo de agregado fino de la cantera morro blanco–Cusco-2023
Date
2023-12-13Author
Román Baca, Cesar Augusto
Garcia Surco, Anghelo Demetrio
Advisor
Ascue Escalante, Kildare Jussety
Metadata
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Mediante la ejecución del presente trabajo de investigación, se evaluó las propiedades físico –
mecánicas de una mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100 modificada con escorias de hierro
en reemplazo de agregado fino respecto a una mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100 patrón,
elaboradas con agregados procedentes de la cantera Morro Blanco - Pisac, Calca, Cusco y
cemento asfáltico PEN 85/100 procedente de la planta de asfaltos del Gobierno Regional del
Cusco. El proceso de ejecución del presente trabajo de investigación se realizó en dos etapas:
obtención de contenido óptimo de asfalto para mezcla asfáltica patrón y obtención de contenido
óptimo de asfalto de mezcla asfáltica modificada para los diferentes porcentajes de escoria de
hierro (17%, 20%, 23%, 26%) de acuerdo al método del Instituto del Asfalto.
De acuerdo al diseño Marshall se elaboraron los diseños de mezclas asfálticas en caliente con
contenido óptimo de asfalto: para el diseño patrón de 6.23%, para la mezcla asfáltica en caliente
modificada con 17% de escoria en reemplazo de agregado fino de 6.06%, para la mezcla
asfáltica en caliente modificada con 20% de escoria en reemplazo de agregado fino de 6.13%,
para la mezcla asfáltica en caliente modificada con 23% de escoria en reemplazo de agregado
fino de 5.70% y para la mezcla asfáltica en caliente modificada con 26% de escoria en
reemplazo de agregado fino de 6.05%.
Se evaluaron las propiedades físicas, tales como: parámetros volumétricos y peso unitario; las
propiedades mecánicas, tales como: estabilidad, flujo, relación estabilidad – flujo y resistencia
a la compresión simple. A partir de la evaluación de parámetros físico – mecánicos detallados
anteriormente se determinó que la mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100 con contenido
óptimo de asfalto de 6.05% modificada con 26 % de escoria de hierro en remplazo de agregado
fino brinda mejores beneficios respecto a el diseño de mezcla asfáltica en caliente PEN 85/100
contenido óptimo de asfalto 6.23% del diseño patrón, ya que posee valores que se encuentran
dentro de los rangos estipulados en las especificaciones técnicas generales para la construcción
EG-2013 y reglamento C.E.010 para pavimentos urbanos del reglamento nacional de
edificaciones (RNE) del Perú. This research work evaluated the physical-mechanical properties of a PEN 85/100 hot mix
asphalt mixture modified with iron slag to replace fine aggregate compared to a standard PEN
85/100 hot mix asphalt mixture, prepared with aggregates from the Morro Blanco – Pisac,
Calca, Cusco, and PEN 85/100 asphalt cement from the asphalt plant of the Regional
Government of Cusco. The execution process of this research work was carried out in two
stages: obtaining the optimum asphalt content for the standard asphalt mix and obtaining the
optimum asphalt content of the modified asphalt mix for the different percentages of iron slag
(17%, 20%, 23%, 26%) according to the Asphalt Institute's method.
According to the Marshall design, hot mix asphalt designs with optimum asphalt content were
prepared: for the standard design of 6.23%, for the modified hot mix asphalt with 17% slag
replacing fine aggregate of 6.06%, for the modified hot mix asphalt with 17% slag replacing
fine aggregate of 6.06%, for the modified hot mix asphalt with 20% slag replacing fine
aggregate 6.13%, for the modified hot mix asphalt with 23% slag replacing fine aggregate
5.70% and for the modified hot mix asphalt with 26% slag replacing fine aggregate 6.05%.
Physical properties were evaluated, such as: volumetric parameters and unit weight;
mechanical properties, such as: stability, flow, stability-flow ratio and resistance to simple
compression. From the evaluation of the physical-mechanical parameters detailed above, it was
determined that the PEN 85/100 hot mix asphalt with an optimum asphalt content of 6.05%
modified with 26% iron slag in replacement of fine aggregate provides better benefits
compared to the design of the PEN 85/100 hot mix with an optimum asphalt content of 6.23%
of the standard design, since it has values that are within the ranges stipulated in the general
technical specifications for construction EG-2013 and regulation C.E.010 for urban pavements
of the national building regulations (RNE) of Peru.