Este documento resume una investigación sobre el uso de hule molido de neumáticos para modificar asfaltos. Explica que los asfaltos modificados con hule mejoran las propiedades mecánicas y reológicas del asfalto, mejorando el desempeño de los pavimentos. Describe el proceso de producción del modificador de hule y las pruebas realizadas para evaluar las mezclas asfálticas modificadas. Concluye que los asfaltos modificados con hule son una alternativa eficaz y ayud

1. MEZCLAS ASFÁLTICAS
MODIFICADAS CON
HULE MOLIDO DE
NEUMÁTICOS
ALUMNO: Jafet Sánchez Rubina
PROMOCION -2009

2. ÍNDICE
1. GENERALIDADES
2. ASFALTOS MODIFICADOS
3. USO DE ASFALTOS MODIFICADOS CON
HULE MOLIDO EN EL MUNDO
4. ASFALTOS MODIFICADOS CON HULE
DE NEUMÁTICOS
5. PRODUCCIÓN DE LOS
MODIFICADORES DE HULE

3. ÍNDICE
6. DISEÑO Y CONTROL DE CALIDAD DE
LOS MATERIALES.
7. ANALISIS DE RESULTADOS.
8. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES

4. 1. GENERALIDADES
 Diseño de mejores vías que soporten los mayores
incrementos de cargas vehiculares, el tráfico
vehicular moderno, las variaciones climatológicas
extremas, y la insuficiencia de recursos para la
inversión en infraestructuras viales.
 Esta circunstancia obliga a realizar la modificación de
asfaltos con polímeros obtenidos del hule molido de
neumáticos que mejorarán las propiedades mecánicas
y reológicas del asfalto, elevando su desempeño.

5. 1.1 Antecedentes
 En 1843 fueron concedidas patentes para modificar asfalto con
polímeros naturales y sintéticos.
 El desarrollo del Programa Estratégico de Investigación de
Autopistas (Strategic Highway Research Program SHRP),
origina especificaciones de ligantes asfálticos Superpave
Performance Graded (PG) a principios de los años noventa. La
gran mayoría de los polímeros empleados son elastómeros
como el SBR y el SBS.
 Uso de asfaltos modificados con hule molido de neumáticos
en: EE.UU., Portugal, Colombia, México, Argentina.
 En el Perú se viene realizando investigaciones en este campo,
por ser necesario para el desarrollo de nuestro país.

6. 1.2 Objetivos
 Objetivo Principal:
Determinar el comportamiento del asfalto modificado con el
polímero obtenido del hule molido de neumáticos.
 Objetivos Secundarios:
Mejorar las propiedades reológicas y mecánicas del asfalto.
Mejorar el comportamiento y la resistencia de los pavimentos
flexibles, frente a la acción de cargas de servicio.
Disminuir las deformaciones plásticas reduciendo la susceptibilidad
térmica del asfalto con el polímero.
Dar o conocer el comportamiento y las ventajas de los asfaltos
modificados con hule de neumáticos en nuestro país.
Reducir el costo de inversión en la polimerización inicial de asfaltos
y los costos de inversión en mantenimiento de nuestras redes viales.

7. 2. ASFALTOS MODIFICADOS
 El asfalto es un compuesto termoplástico, derivado del
petróleo, compuesto por dos fracciones principales; una
pesada llamada asfáltenos, y una ligera denominada maltenos.
A su vez la parte malténica se subdivide en tres fracciones
principales: parafinas, resinas y aceites aromáticos.
 El asfalto es quebradizo a bajas temperaturas, fluye a altas
temperaturas; además de tener una baja recuperación elástica,
lo que limita su rango de utilidad.
 Los polímeros están constituidos por la unión de pequeñas
moléculas denominadas monómeros.
 Los asfaltos modificados proporcionan un mayor rango de
temperaturas de servicio, permitiéndonos mejorar sus
propiedades mecánicas y reológicas del ligante asfáltico.

8. 2.2 Tipos de Asfaltos Modificados
 Polímero tipo I
Este modificador de asfaltos mejora el
comportamiento de las mezclas asfálticas tanto
a altas como a bajas temperaturas.
Conformados por una cadena radial de
estireno-butadieno-estireno (SBS), que
confiriere una alta consistencia y mejora del
comportamiento visco elástico de los asfaltos
convencionales.

9.  Polímero tipo II
Este modificador de asfaltos mejora el
comportamiento de mezclas asfálticas a bajas
temperaturas. Son copolimeros elastoméricos
lineales, cauchos sintéticos conformados por un 25%
de estireno y un 75% de butadieno y látex o neopreno
látex incorporado para mejorar su adhesividad al
formar una cadena polimérica de estructura
tridimensional que mejora las propiedades elásticas
del asfalto modificado.

10.  Polímero tipo III
Este modificador de asfaltos mejora la resistencia al
ahuellamiento de las mezclas asfálticas; disminuye la
susceptibilidad térmica del cemento asfáltico,
mejorando su comportamiento a altas temperaturas y
resistente a la flexión, rigidiza al asfalto como un
plástico duro. Se obtiene de un polímero de tipo
plastómero, mediante configuraciones como etil-
vinil-acetato (EVA) o polietileno de baja densidad
(HDPE, LDPE).

11.  Hule molido de neumáticos
Es un modificador de asfaltos que mejoran la
flexibilidad y resistencia a la tensión de las
mezclas asfálticas, reduciendo la aparición de
grietas por fatiga o por cambios de
temperatura. Es fabricado con base en el
producto de la molienda de neumáticos.

12. 3. USO DE ASFALTOS
MODIFICADOS CON HULE
MOLIDO EN EL MUNDO
 Empleado con frecuencia en tratamientos superficiales de
riego con gravilla aplicados a pavimentos fisurados.
Asimismo, han tenido una notable difusión como material para
sellado de fisuras y juntas de pavimentos, como tratamiento de
impermeabilización de materiales susceptibles al agua y por
último como ligante en mezclas asfálticas de distintos tipos
fabricadas en caliente.
 En tratamientos superficiales se ha obtenido un buen
comportamiento, siempre que las fisuras que presentaba el
pavimento tenían poco movimiento.

13.  En cuanto al asfalto modificado con hule como
material de sellado de fisuras, tiene cualidades como
una buena adherencia con los bordes de las fisuras,
elasticidad y poca susceptibilidad térmica. Se han
observado y obtenido excelentes resultados en
pavimentos asfálticos con fisuras poco activas, pero
no así como sellador de juntas entre losas de
concreto, en las que aunque más económico que otros
materiales, se ha demostrado una menor eficiencia.

14. 4. ASFALTOS MODIFICADOS
CON HULE DE NEUMÁTICOS
 le confieren mejores propiedades mecánicas y
reológicas; disminuyendo la susceptibilidad térmica y
deterioro debido a la oxidación. Incrementa la
adherencia entre los agregados pétreos y el cemento
asfáltico, mejorando el desempeño y resistencia de las
mezclas asfálticas frente a las deformaciones
producto de los esfuerzos de tensión repetitivos, falla
por fatiga y agrietamiento.

15. 4.1 Interacción Asfalto-
Modificador
 Características del asfalto original
 Composición del hule
 Contenido de hule en la mezcla
 Granulometría del hule
 Impurezas del hule
 Mezclador empleado
 Tiempo y temperatura de reacción

16. 5. PRODUCCIÓN DE LOS
MODIFICADORES DE HULE
5.1 Características del polímero de hule
Caucho natural 14 %
Caucho sintético (SBR) 27%
Negro de humo 28%
Acero 14 - 15%
Fibra textil, suavizantes, óxidos,
antioxidantes, etc.
16 - 17%

17. 5.2 Equipos y sistema de producción de los
modificadores de hule.
 Equipo de Fabricación: Trituradores
 Sistema de Fabricación: Vía húmeda y vía
seca
5.3 Control de Calidad a la Producción
Norma ASTM

18. 5.3.1 Análisis Granulométrico de molienda del
hule de neumáticos.
Requisitos de granulometría para Hule Molido, (Norma NLM)

19. 6. DISEÑO Y CONTROL DE
CALIDAD DE LOS
MATERIALES.
6.1 Normativas de Control de calidad.
Norma Técnica Mexicana NCMT 04-05:

20. 6.2 Características de los materiales.
6.2.1 Agregado mineral.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.010 0.100 1.000 10.000 100.000
Abertura (mm)
Porcentaje
que
pasa
(%)
3"
8 4 3/8"1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2"
200 100 50 30
40 16 10
Curva Granulométrica
Análisis granulométrico de agregado mineral

21. 6.2.2 Cemento asfáltico.
Ensayos de asfalto 60/70 convencional

22. 6.2.3 Hule molido.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.010 0.100 1.000 10.000 100.000
Abertura (mm)
Porcentaje
que
pasa
(%)
8 4 3/8"
200 100 50 30 16
Análisis granulométrico
de Hule Molido

23. 6.2.4 Cemento asfáltico
modificado.
A. Pruebas para evaluar la consistencia
(Penetración).
B. Pruebas para evaluara la susceptibilidad
térmica (Ductilidad a 4ºC – Recuperación
Elástica a 25 ºC).
C. Pruebas para evaluar el comportamiento
reológico (Recuperación elástica lineal, y
torsional).

24. 6.3 Elaboración de la Mezcla
asfáltica.

25. 6.4 Elaboración de la Mezcla
Marshall.
 Porcentaje de Hule molido : 12 %
 Porcentaje de cemento asfáltico : 5.0 – 6.5 %
 Agregado grueso : 39 %
 Agregado fino : 61 %
 Temperatura de agregado : 140 ºC
 Temperatura de asfalto modificado : 150 ºC
 Compactación : 75 golpes
 Tipo de Diseño : IVB

26. Resultados de diseño Marshall

27. 7. ANÁLISIS DE
RESULTADOS.
7.1 Estabilidad y Flujo Marshall (Comparación)
7.2 Estabilidad retenida (Comparación)
7.3 Ventajas del uso de asfaltos con hule
7.4 Alternativas para el uso de asfaltos
modificados con hule de neumáticos
7.5 Visión del uso de asfaltos modificados con
hule de neumáticos en el mundo

28. 8. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
 Los asfaltos modificados con hules de neumático
resultan una alternativa eficaz para la aplicación de
capas delgadas o capas funcionales.
 El mundo se está dando cuenta de los temas
medioambientales. La conservación de la energía y el
reciclado de los recursos naturales forman ahora una
parte intrínseca de nuestro estilo de vida. Como
industria productiva, necesitamos desarrollar y
utilizar soluciones de ingeniería que reduzcan al
mínimo el impacto medioambiental, nuestros clientes
lo exigen.