Modificación de asfalto venezolano con polímero SBS.
←
→
Transcripción del contenido de la página
Si su navegador no muestra la página correctamente, lea el contenido de la página a continuación
Modificación de asfalto venezolano con polímero SBS.
Autores:
Lourdes Arias, Ingrid Rojas y Pablo Joskowicz
PDVSA INTEVEP, Grupo de Asfaltos, Gerencia Técnica de Calidad de Productos
ariasls@pdvsa.com, rojasit@pdvsa.com, joskowiczp@pdvsa.com
Urbanización Santa Rosa, sector El Tambor, Los Teques, Estado Miranda, Venezuela
Teléfono: +58-212-330.7481
Resumen
En este trabajo se presentan los resultados de la modificación de asfaltos blandos (Roofer Flux
y asfalto 85-100) con SBS y azufre. Se realizaron 6 mezclas, de las cuales 5 fueron preparadas
modificando el asfalto 85-100 con SBS lineal, SBS radial, SBS mixto de una casa comercial y
SBS lineal y SBS radial de otra casa comercial, y finalmente, el asfalto Roofer Flux se modificó
con SBS lineal.
En el caso del asfalto Roofer Flux, éste no se modificó con los otros polímeros ya que es
utilizado en impermeabilización, siendo más costoso que el asfalto 85-100 utilizado para
pavimentación.
Todas las mezclas obtenidas presentaron un comportamiento viscoelástico lineal dentro del
intervalo de porcentaje de deformación estudiado. Se logró disminuir el ángulo de fase δ por
debajo de 70°, y aumentar la recuperación elástica por encima de 80%; las mezclas fueron
estables al almacenamiento a alta temperatura y homogéneas, con valores de pérdida de masa
por debajo de 0,5%p/p y viscosidades menores a 3000 cP.
1. INTRODUCCIÓN
La modificación de asfalto es una técnica utilizada para el aprovechamiento efectivo de asfaltos
en la pavimentación de vías. Esta técnica consiste en la adición de polímeros a los asfaltos
convencionales con el fin de mejorar sus características mecánicas, es decir, su resistencia a
las deformaciones por factores climatológicos y de tránsito (peso vehicular).
Los asfaltos modificados con polímeros elevan la vida útil de un pavimento de dos a tres veces,
con un costo adicional de hasta un 25% sobre la mezcla asfáltica. Está plenamente probado
que los asfaltos convencionales poseen propiedades satisfactorias tanto mecánicas como de
adhesión en una amplia gama de aplicaciones y bajo distintas condiciones climáticas y de
tránsito. Sin embargo, el creciente incremento de volumen del tránsito, la magnitud de las
cargas, y la necesidad de optimizar las inversiones, provoca que, en algunos casos, las
propiedades de los asfaltos convencionales resulten insuficientes. Por ejemplo, con los asfaltos
convencionales, aún con los grados más duros, no es posible eliminar el problema de las
deformaciones producidas por el tránsito (ahuellamiento), especialmente cuando se deben
afrontar condiciones de alta temperatura. Además, con la simple adopción de asfaltos más
duros se corre el riesgo de fisuras por efectos térmicos cuando las temperaturas son muy bajas
1
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBS
Motivados en la investigación de esta área, en la Gerencia Técnica de Calidad de Productos en
conjunto con Comercialización y Distribución Venezuela se están realizando estudios para
mejorar las propiedades de los asfaltos convencionales de nuestro país.
2. METODOLOGÍA DE TRABAJO
Para modificar asfalto Roofer Flux, proveniente de la Refinería de Amuay, se utilizó un
elastómero termoplástico (SBS) y azufre, para ello se empleó un mezclador marca Silverson de
alto corte modelo Duplex Mixing Assembly. El proceso se dividió en tres fases: en la primera, se
mezcló asfalto y azufre a 1500 rpm por 90 minutos, luego se procedió a adicionar polímero SBS
mezclando a 4500 rpm por 60 minutos y finalmente se disminuyó la velocidad de agitación a
1500 rpm, la cual se mantuvo por 90 minutos. Cabe destacar que la temperatura de mezclado
fue de 200 °C.
Cuando se procedió a modificar asfalto 85-100 se utilizó la misma metodología expuesta
anteriormente, con la excepción del tiempo de mezclado en la última fase, el cual se aumentó a
180 minutos con el propósito de mejorar la recuperación elástica del asfalto modificado y el
ángulo de fase (δ).
En la Figura 1, se muestran los equipos e insumos utilizados para la modificación de asfalto
Roofer Flux y asfalto 85-100.
Mezclador
Silverson Agitador Duplex Mixing Assembly
Sistema de sellado en el envase de mezcla para
evitar liberación de vapores Azufre sólido Polímero SBS
Figura 1. Utensilios e insumos para la modificación de asfalto
En la Figura 2, se presenta el montaje utilizado a nivel de laboratorio para llevar a cabo la
modificación de asfalto.
2
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSMezclador
Silverson Manguera de
vapores de H2S
Agitador
Termocupla
Sistema de
Cronómetro sellado
Envase
Manta de Tambor de
calentamiento hodróxido de
sodio para
neutralizar H2S
Controlador de
temperatura
Figura 2. Montaje de equipo para la modificación de asfalto a nivel de laboratorio
A continuación se presenta un esquema de la metodología empleada para la modificación de
asfalto Roofer Flux y asfalto 85-100 con azufre y polímero SBS.
1 2
3
Luego se sella el sistema para evitar la
liberación de H2S.
Se calienta el asfalto. Se fija la Se adiciona el azufre sólido al envase
que contiene asfalto caliente
velocidad
4
5
Los vapores de H2S son canalizados
Luego se adiciona el polímero y se por medio de una manguera y enviados
aumenta la velocidad y después se baja a un tambor de hidróxido de sodio de
la velocidad para que finalice la para ser neutralizados durante la
reacción reacción
Figura 3. Metodología experimental para la modificación de asfalto Roofer Flux
2.1 Características físicas de los materiales utilizados
Para llevar a cabo este trabajo se utilizó Roofer Flux y asfalto 85-100 proveniente de la refinería
de Amuay, azufre en forma sólida, polímero SBS lineal, radial y mixto, suministrados por dos
3
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBScasas comerciales. En las Tablas 1, 2, 3, 4 y 5 se muestran las características de estos
materiales.
Tabla 1. Propiedades físicas del azufre
Punto de Punto de Temperatura Densidad
fusión ebullición crítica Cristal específica
(°C) (°C) (°C) (g/mL)
Polisulfuro, rómbico,
115,2 444,7 1041 Líquido ≈ 2
monoclínico (Inestable)
Tabla 2. Propiedades fisicoquímicas del asfalto 85-100
NORMA
METODOLOGÍA RESULTADO
ASTM
Penetración a 25°C (100g, 5s), dmm D5 96
Punto de ablandamiento (agua destilada), °C D 36 44
Viscosidad absoluta a 60°C (300 mmHg), Pa.s D 2171 186
Viscosidad cinemática a 135 °C, cSt D 2170 305
Punto de inflamación, °C D 92 287
Ductilidad (5cm/min), cm D 113 > 100
Tabla 3. Propiedades reológicas del asfalto 85-100
PROPIEDADES RESULTADO PROPIEDADES RESULTADO
Asfalto después de PAV 7°C
Viscosidad rotac ional a 135 °C, Pa.s 0,368 G*.Sen(δ), máx 5,000 kPa 10°C 6978
Pérdida de masa, %p/p 0,041 13°C 5295
Asfalto original 46°C 16°C 3632
19°C
G*/Sen(δ), mín 1,00 kPa 52°C
22°C
58°C 2,61 25°C
64°C 1,22 Temperatura límite, °C 13,2
Asfalto después de PAV -6°C
70°C 0,60
S máx 300 MPa a 60 s -12°C 81,2
76°C -18°C 210
82°C -24°C 449
Temperatura límite, °C Temperatura límite, °C -20,3
65,8 Asfalto después de PAV -6°C
Asfalto después de RTFO 46°C
m mín 0,30 a 60 s -12°C 0,369
G*/Sen(δ), mín 2,20 kPa 52°C -18°C 0,311
58°C -24°C 0,254
Temperatura límite, °C -29,1
64°C 2,25
70°C 1,13 PG Real PG 64-29
76°C 0,59 PG SHRP PG 64-28
82°C
Temperatura límite, °C
64,1
4
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSTabla 4. Propiedades físicas de los polímeros SBS de casa comercial 1
Nombre Estireno (%) Dibloque (%) Viscosidad Índice de Dureza Shore A
comercial Brookfield fluidez,
(cP) (g/10min)
Lineal 30 12 4000Tabla 7. Métodos de evaluación reológica
Propiedades Método
Viscosidad rotacional a135 °C, Pa.s ASTM D-4402
Pérdida de masa, (% p/p) ASTM D-2872
Asfalto virgen
G*/Sen(δ), mín 1,00 kPa, ASTM D-7175
Temp. Ensayo, °C @ 10 rad/s
Asfalto después de RTFO
G*/Sen(δ), mín 2,20 kPa, ASTM D-7175
Temp. Ensayo, °C @ 10 rad/s
Asfalto después de PAV
G*.Sen(δ), máx 5000 kPa, ASTM D-7175
Temp. Ensayo, °C @ 10 rad/s
Resistencia a la flexión
S máx 300 MPa, m mín 0,300 ASTM D-6648
Temp. Ensayo, °C @ 60 s
Grado de desempeño SHRP ASTM D-6373
Múltiples esfuerzos de creep y recuperación
ASTM D 7405
(MSCR)
Determinación de la temperatura de mezclado y
AASHTO en discusión
compactación (método Casola)
A continuación se nombran los dos nuevos métodos implantados en el laboratorio de asfalto de
Intevep S.A., para la determinación de la respuesta del material asfáltico modificado a múltiples
esfuerzos de creep y recuperación, además de la obtención de las temperaturas de mezclado y
compactación por medio del reómetro de corte dinámico.
2.2.1 Método para determinar múltiples esfuerzos de creep y recuperación (MSCR) de
ligantes asfálticos usando el reómetro de corte dinámico
Este método es usado para determinar la presencia de la respuesta elástica en ligantes
asfálticos bajo un corte de creep y recuperación en dos niveles de esfuerzos a la temperatura
determinada por el grado de desempeño PG del ligante, específicamente la temperatura alta
(ASTM D 6373). La preparación de la muestra se realiza según lo especificado en la norma
ASTM D7175, usando platos paralelos de 25 mm con un gap de 1 mm en el reómetro de corte
dinámico. La muestra es colocada en el equipo a un esfuerzo constante durante 1 s con una
recuperación de 9 s, se realizan diez ciclos de creep y recuperación a 0,1kPa y luego diez más
a 3,2 kPa.
Se determina el porcentaje promedio de recuperación y de complacencia de creep no
recuperable de los ligantes asfálticos. El porcentaje de recuperación proporciona una medida de
la respuesta elástica y la dependencia del esfuerzo de los asfaltos modificados con polímeros y
convencionales.
2.2.2 Determinación de las temperaturas de mezclado y compactación en laboratorio para
ligantes asfálticos usando el reómetro de corte dinámico (Método de Casola)
Las pruebas se realizan en el reómetro de corte dinámico variando el módulo de corte dinámico
entre 50Pa y 10MPa. Este rango de módulo es típicamente obtenido entre 40 y 150°C con un
rango de frecuencia angular de 0,1 a 100 rad/s, dependiendo del grado, temperatura de prueba
y condiciones del ligante asfáltico.
6
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSEste método requiere varias temperaturas para obtener valores del ángulo de fase entre 87 y
75°; generalmente pueden obtenerse usando tres temperaturas o, en caso de no obtenerse el
rango deseado del ángulo de fase, podrían usarse más temperaturas. La temperatura de la
muestra requerida para el ensayo dependerá del grado de desempeño (PG) del ligante. Las
curvas de barrido de frecuencia deberán realizarse a la temperatura de referencia la cual es
80°C.
Los resultados obtenidos son utilizados para la generación de la curva maestra, la cual se
realiza bajo el principio de superposición de tiempo-temperatura a una temperatura de
referencia de 80°C. Una vez obtenida la curva se encuentra el valor de frecuencia para un
ángulo de fase de 86°, luego se determina la temperatura de mezclado y compactación usando
una correlación obtenida por medio de un modelo de regresión.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Con el fin de obtener mezclas que presenten un mejor desempeño del ligante asfáltico, se
monitorearon algunas propiedades claves para obtener los siguientes valores: grados de
desempeño PG 76, viscosidad rotacional a 135°C < 3000 cP, ángulo de fase < 70°, porcentaje
promedio de recuperación a 100 Pa > 50% y porcentaje promedio de recuperación a
3200 Pa > 15%.
Primeramente se modificó asfalto Roofer Flux, adicionando 4% de SBS lineal (casa comercial 1)
y 0,5% de azufre y luego se trabajó con la modificación del asfalto 85-100, adicionando 3% de
SBS (lineal/radial/mixto) con el mismo porcentaje de azufre. Lo que varió en la modificación de
estos dos asfaltos fue: primero, el porcentaje de polímero, ya que el Roofer Flux es un asfalto
más blando, por lo que la adición de polímero es mayor para obtener un PG 76 y, segundo, el
tiempo de mezclado en bajo corte en la modificación del asfalto 85-100, para mejorar la
componente elástica del material modificado.
Se realizó un total de 6 mezclas, de las cuales 5 fueron obtenidas modificando el asfalto 85-100
en donde se adicionó SBS lineal, SBS radial, SBS mixto de la casa comercial 1 y SBS lineal,
SBS radial de la casa comercial 2, y finalmente el asfalto Roofer Flux se modificó con SBS lineal
de la casa comercial 1. En el caso del asfalto Roofer Flux, éste no se modificó con los otros
polímeros ya que es utilizado en impermeabilización, siendo más costoso que el asfalto 85-100
utilizado para pavimentación.
En la Tabla 8, se muestran las propiedades obtenidas al modificar el asfalto Roofer Flux
(nomenclatura de la mezcla RPE1), donde se logra pasar de un asfalto PG 52 a un PG 76 con
la adición del 4% de SBS lineal, variando el ángulo de fase de 85° a 60°, con una viscosidad por
debajo de 3000 cP. Además, se obtuvo un porcentaje promedio de recuperación de 91,9 a
100 Pa (R100) y un porcentaje promedio de recuperación de 37,1 a 3200 Pa (R3200).
7
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSTabla 8. Propiedades reológicas del asfalto modificado con Roofer Flux
PROPIEDADES RESULTADO
PROPIEDADES RESULTADO
Viscosidad rotacional a 135 °C, Pa.s 1,913
Asfalto después de PAV 7°C 4962
Pérdida de masa, %p/p 0,027 G*.Sen(δ), máx 5,000 kPa 10°C 3729
Asfalto original 46°C 13°C 2594
16°C
G*/Sen(δ), mín 1,00 kPa 52°C
19°C
58°C 22°C
64°C 25°C
70°C 2,11 Temperatura límite, °C 6,9
Asfalto después de PAV -12°C
76°C 1,39
S máx 300 MPa a 60 s -18°C 79,2
82°C 0,96
-24°C 185
Temperatura límite, °C 81,2 -30°C 312
Asfalto después de RTFO 52°C Temperatura límite, °C -29,1
G*/Sen(δ), mín 2,20 kPa 58°C Asfalto después de PAV -12°C
m mín 0,30 a 60 s -18°C 0,356
64°C
-24°C 0,302
70°C
-30°C 0,263
76°C 3,17 Temperatura límite, °C -24,3
82°C 2,11
PG Real PG 81-34
88°C 1,60
Temperatura límite, °C 82,0 PG SHRP PG 76-34
La modificación del asfalto Roofer Flux con 4% de SBS lineal y 0,5% de azufre, generó un
asfalto con una alta recuperación elástica (90%) y una penetración más baja a la inicial sin
modificar (ver Tabla 9), siendo dicha mezcla homogénea tal como se puede observar en la
Figura 5.
Tabla 9. Propiedades fisicoquímicas del asfalto modificado Roofer Flux
NORMA
METODOLOGÍA RESULTADO
ASTM
Penetración a 25°C (100g, 5s), dmm D5 90
Punto de ablandamiento (agua destilada), °C D 36 69,1
Punto de inflamación, °C D 92 341
Recuperación elástica, % D 6084 90
En la Figura 4 se muestra, del lado izquierdo, la microfotografía de la mezcla una vez
transcurrido el tiempo de 90 minutos con una velocidad de agitación de 4500rpm; se puede
observar como el polímero se funde dentro de la matriz asfáltica, formando una especie de
malla. Del lado derecho, se observa una mejor dispersión del polímero en el asfalto, esto lo
proporciona una velocidad de agitación baja (1500rpm). Se puede decir que el bajo corte en la
mezcla ayuda a una buena dispersión del mismo dentro de la matriz asfáltica, además de
contribuir a mejorar el módulo elástico.
8
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSAlto corte Bajo corte
Figura 4. Microfotografías de fluorescencia del asfalto modificado Roofer Flux con 4% SBS
lineal (aumento 40x)
En la Figura 5 se presentan los resultados obtenidos del SARA para el asfalto Roofer Flux y el
asfalto modificado RPE1; se observa que disminuyó el contenido de saturados y aumentó el
contenido de asfaltenos con respecto al asfalto convencional. Se asume que aumentó el
contenido de asfaltenos producto de la ciclización que ocurre luego del proceso de
deshidrogenación al incorporar el azufre. La disminución del contenido de saturados se debe
probablemente a la compatibilidad de esta fracción con la estructura lineal del polímero y un
posible anclaje en éste.
Según se ha reportado en la literatura (Guian 2002), la reacción entre el asfalto y el azufre
ocurre dentro de los centros aromáticos (Ar) y nafténicos en las moléculas de asfalto, dando
origen al incremento de la relación asfaltenos/resinas y a la formación de estructuras de azufre
tales como Ar-SS-Ar o Ar-(S)x-Ar. Por lo que se asume que las partículas finas del SBS son
encapsuladas por algunos compuestos aromáticos en el asfalto, a través de enlaces sulfuro
(SS) o polisulfuro (Sx), mejorando su compatibilidad con el asfalto. Al determinar la relación
asfaltenos/resinas se confirmó lo expuesto por Guian en el 2002, obteniéndose 0,29 para el
asfalto convencional y 0,48 para el asfalto modificado RPE1.
50 48
46
40
34 33
SARA, %p/p
30
20
16
10 10
10
3
0
Saturados Aromáticos Resinas Asfaltenos
Asfalto Roofer Flux RPE1
Figura 5. Resultados de ensayo SARA por TLC/FID del asfalto Roofer Flux y RPE1
Para poder clasificar el asfalto modificado por grados de desempeño, se debe verificar que el
material que se modifique esté dentro de la región viscoelástica lineal, por ello se procedió a
realizar un barrido de deformación, donde se observa que tanto el módulo complejo como el
ángulo son constantes a medida que se varía el % de deformación (ver Figura 6).
9
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBS10000 60,00 10000 1000 70,00 1000
60,00
50,00
50,00
40,00
delta (degrees)
delta (degrees)
40,00
G'' (Pa)
G' (Pa)
G'' (Pa)
G' (Pa)
1000 30,00 1000 100,0 100,0
30,00
20,00
20,00
10,00
10,00
100,0 0 100,0 10,00 0 10,00
0 2,5000 5,0000 7,5000 10,000 12,500 15,000 17,500 20,000 22,500 0 2,5000 5,0000 7,5000 10,000 12,500 15,000 17,500 20,000 22,500
% strain % strain
Figura 6. Curvas de comportamiento viscoelástico del asfalto modificado Roofer Flux con 4%
SBS lineal (PG 76-34)
Es importante verificar la estabilidad de la mezcla a altas temperaturas de almacenamiento, por
ello, se sometió el asfalto modificado a calentamiento en un horno a 163°C durante 48h y luego
enfriamiento por 6h en un refrigerador (-10 ± 2°C) para observar su comportamiento a
temperaturas extremas. En la Tabla 10 se observa que la muestra fue estable, ya que se obtuvo
una diferencia de temperatura de ablandamiento entre tope y fondo menor a 2°C (Gros 1997).
Adicionalmente, se procedió a realizar un barrido de frecuencia a dichas muestras donde se
observa claramente que el ángulo de fase de ambas (tope y fondo) se solapan entre si, sin
embargo con el módulo complejo no ocurre lo mismo, ver Figura 7. Se comparan estos
resultados con la microfotografia de fluorescencia de las muestras de tope y fondo, las mismas
son similares, por lo que se puede inferir que la mezcla es homogénea y estable (ver Figura 8).
Tabla 10. Valores del punto de ablandamiento de tope y fondo en la prueba de estabilidad del
asfalto modificado Roofer Flux
Asfalto modificado Roofer Flux + Prueba de estabilidad
4% SBS (RPE1) (Punto de ablandamiento, °C)
Tope 78,3
Fondo 77,2
Diferencia 1,1
10
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBS10000 100,0
MEZCLA RPE1 Prueba de Estabilidad
delta (degrees)
|G*| (Pa)
1000
RPE1 TOPE
RPE1 FONDO
100,0 10,00
0,1000 1,000 10,00
ang. frequency (rad/s)
Figura 7. Variación del módulo complejo y el ángulo de fase respecto a la frecuencia, a 76°C, de
muestras de tope y fondo, en la prueba de estabilidad del asfalto modificado
Roofer Flux + 4% SBS
Tope Fondo
Figura 8. Microfotografías de fluorescencia de muestras de tope y fondo de asfalto modificado
Roofer Flux (aumento 40x)
En la Figura 9 se muestra el comportamiento del asfalto modificado en baja carga (100Pa) y alta
carga (3200Pa), en donde se observa para alta carga que el material modificado presenta un
buen comportamiento. Sin embargo, visualmente no se puede observar en baja carga debido a
la escala que presenta el gráfico.
12000
MEZCLA RPE1 (RFLUX + S + SBSL) MSCR 76C
3200 Pa
10000
8000,0
% strain
6000,0
4000,0
2000,0
100 Pa
0
290,000 global time (s) 600,000
Figura 9. Múltiples esfuerzos de creep y recuperación a 100Pa y 3200Pa del asfalto modificado
Roofer Flux
11
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSSe determinaron las temperaturas de mezclado y compactación por medio del método de
Casola. Las temperaturas se determinaron por medio de una ecuación obtenida por un modelo
de regresión lineal, donde se coloca la frecuencia del ángulo de fase de 86° obtenida por medio
de la curva de superposición de tiempo-temperatura. La temperatura de mezclado fue 168°C y
temperatura de compactación 155°C.
RPE1 (RF+S+SBSL) TTS
10000 100,0
1000
delta (degrees)
|G*| (Pa)
100,0
10,00
1,000 10,00
1,000E-6 1,000E-3 1,000 1000
ang. frequency (rad/s)
Figura 10. Curva de superposición de tiempo-temperatura a temperatura de referencia de 80°C
en el asfalto modificado Roofer Flux
Analizando los resultados del asfalto modificado con Roofer Flux y 4% de SBS lineal, se puede
decir que se obtuvo un asfalto con buenas propiedades de desempeño para baja y alta carga,
además de cumplir con el objetivo inicialmente planteado con las propiedades iniciales. Además
las temperaturas de mezclado y compactación obtenidas se encontraron por debajo de 170°C.
A continuación se presentan los porcentajes utilizados para la modificación del asfalto 85-100
con el polímero SBS suministrado por la casa comercial 1 y casa comercial 2 y la nomenclatura
utilizada para la modificación del mismo.
Tabla 11. Porcentaje en peso de los materiales utilizados para la modificación de asfalto 85-100
con SBS
Mezcla Mezcla Mezcla Mezcla Mezcla
Materiales
APE1 (%) APE2 (%) APE3 (%) AMX1 (%) AMX2 (%)
Asfalto 85100 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5
3 (Lineal-casa 3 (Radial-casa 3 (Mixto casa 3 (Lineal-casa 3 (Radial-casa
SBS
comercial 1) comercial 1) comercial 1) comercial 2) comercial 2)
Azufre 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
En la Tabla 12 se presentan los valores de las propiedades fisicoquímicas de las tres mezclas,
donde se obtuvieron penetraciones similares (58, 57 y 59 dmm), valores altos de punto de
inflamación y recuperaciones elásticas mayores a 80%, lo que indica que al modificar este
asfalto con las diferentes estructuras del SBS mejoró la componente elástica.
12
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSTabla 12. Propiedades fisicoquímicas de las mezclas APE1, APE2 y APE3
NORMA
METODOLOGÍA APE1 APE2 APE3
ASTM
Penetración a 25°C (100g, 5s), dmm D5 58 57 59
Punto de ablandamiento (agua destilada), °C D 36 65,5 69,8 70,3
Punto de inflamación, °C D 92 353 349 351
Recuperación elástica, % D 6084 88 91 95
Los asfaltos se modifican para mejorar su desempeño en el pavimento, por lo que se busca que
este material sea más elástico y pueda soportar mayores cargas; generalmente los asfaltos
convencionales poseen ángulos de fase (δ) mayores a 80°, en este caso el asfalto 85-100
reportó un δ de 86°, y al modificarlo con SBS se logró disminuir a 64° para la mezcla APE1 y
APE2, y 61° para la mezcla APE3. Estos resultados son de esperarse ya que el polímero le
incorpora al asfalto propiedades elásticas, generando una disminución del ángulo de fase y un
aumento del módulo complejo.
Las mezclas APE1, APE2 y APE3 reportaron valores de viscosidad rotacional similares y baja
pérdida de masa, el cual es un punto positivo ya que comercialmente se exige pérdida de masa
< 0,5%p/p. En la Tabla 13 se presentan las propiedades reológicas de las tres mezclas.
Tabla 13. Propiedades reológicas de las mezclas APE1, APE2 y APE3
PROPIEDADES APE1 APE2 APE3
Viscosidad rotacional a 135 °C, Pa.s 2,121 2,154 2,750
Pérdida de masa, %p/p 0,053 0,052 0,058
Asfalto original 52°C
G*/Sen(δ), mín 1,00 kPa 58°C
64°C
70°C
76°C 2,04 1,99 2,06
82°C 1,33 1,22 1,36
88°C 0,86 0,77 0,95
Temperatura límite, °C
85,8 84,7 86,9
Asfalto después de RTFO 52°C
G*/Sen(δ), mín 2,20 kPa 58°C
64°C
70°C
76°C 4,61 4,54 4,04
82°C 2,87 2,89 2,62
88°C 1,80 1,91 1,71
Temperatura límite, °C
85,4 85,9 84,5
13
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSTabla 13. Propiedades reológicas de las mezclas APE1, APE2 y APE3 (continuación)
PROPIEDADES APE1 APE2 APE3
Asfalto después de PAV 7°C
G*.Sen(δ), máx 5,000 kPa 10°C 5529
13°C 5855 7021 4340
16°C 4299 5313 3264
19°C 3318 3667
22°C
25°C
Temperatura límite, °C 14,6 16,3 11,2
Asfalto después de PAV -12°C 84,9 79,7
S máx 300 MPa a 60 s -18°C 151 193 183
-24°C 346 358 385
-30°C 605
Temperatura límite, °C -22,9 -21,2 -21,9
Asfalto después de PAV -12°C 0,334 0,346
m mín 0,30 a 60 s -18°C 0,292 0,274 0,305
-24°C 0,237 0,245 0,235
-30°C 0,201
Temperatura límite, °C -17,1 -15,9 -18,7
En la Tabla 14 se muestran los grados de desempeño de las tres mezclas estudiadas una vez
realizada la caracterización reológica. Se obtuvo PG 82-22 para las mezclas APE1 y APE2 y
PG 82-28 para la mezcla APE3. Se obtuvo un grado mayor al deseado (PG76), esto se debe a
que se debía cumplir con un mínimo del promedio de recuperación de 100 Pa y 3200 Pa, pero
al disminuir el porcentaje de polímero para obtener el PG 76, se observaba que dicha mezcla no
tenia un buen desempeño para alta carga (recuperación promedio en 3200Pa). Por ello, se
decidió realizar las mezclas con porcentaje de polímero 3%, y aumentar el PG en un grado,
obteniéndose PG 82 para las tres mezclas.
Tabla 14. Grados de desempeño de las mezclas APE1, APE2 y APE3
APE1 APE2 APE3
PG Real 85-27 84-25 84-28
PG SHRP 82-22 82-22 82-28
Una vez realizadas las mezclas (APE1, APE2 y APE3) se obtuvieron las micrografías en un
microscopio de fluorescencia, para observar la estructura de las mismas. En la Figura 11 se
muestra uniformidad en las mezclas y una buena dispersión del polímero en el asfalto, donde la
mezcla APE3 es la que posee un menor tamaño de partícula del polímero dentro de la matriz
asfáltica.
14
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSAPE1 APE2 APE3
Figura 11. Microfotografías de fluorescencia de muestras de asfalto modificado APE1, APE2 y
APE3 (aumento 40x)
Para caracterizar los asfaltos modificados por grado de desempeño se debe verificar que estos
estén en la región viscoelástica lineal, por ello se procedió a realizar un barrido de deformación,
en donde se observa que el módulo complejo y el ángulo de fase permanecen constantes, es
decir, estos materiales a 80°C están en la región viscoelástica lineal, ver Figura 12.
10000 70,00 10000
10000 70,00 10000 10000 70,00 10000
60,00
60,00 60,00
50,00 50,00 50,00
delta (degrees)
delta (degrees)
40,00
delta (degrees)
40,00 40,00
G'' (Pa)
G' (Pa)
G'' (Pa)
G' (Pa)
G'' (Pa)
G' (Pa)
1000 1000 1000 1000 1000 1000
30,00 30,00 30,00
20,00 20,00 20,00
10,00 10,00 10,00
100,0 0 100,0 100,0 0 100,0 100,0 0 100,0
0 2,5000 5,0000 7,5000 10,000 12,500 15,000 17,500 20,000 22,500 0 2,5000 5,0000 7,5000 10,000 12,500 15,000 17,500 20,000 22,500 0 2,5000 5,0000 7,5000 10,000 12,500 15,000 17,500 20,000 22,500
% strain % strain % strain
APE1 APE2 APE3
Figura 12. Curvas de comportamiento viscoelástico del asfalto modificado APE1, APE2 y APE3
a 80°C
En la Figura 13 se muestran los resultados del ensayo SARA para las mezclas APE1, APE2 y
APE3, además del asfalto 85-100. Se observa que el contenido de aromáticos y asfaltenos
aumenta y el contenido de resina disminuye respecto al asfalto convencional para todos los
casos estudiados. El contenido de saturados para las mezclas APE2 y APE3 permanece en el
mismo valor referente al asfalto 85-100, sin embargo, en la mezcla APE1, se asume que el
contenido de saturados desapareció por la compatibilidad con la estructura lineal del polímero
SBS y un posible anclaje en éste.
Se asume que el aumento del contenido de asfaltenos es producto de la ciclización que ocurre
luego del proceso de deshidrogenación al incorporar el azufre; tal como se expuso
anteriormente, la disminución del contenido de resinas se debe a que estas contribuyen al
entrecruzamiento entre el polímero, asfalto y azufre. La relación de asfaltenos/resinas en las
mezclas fue de 0,50; 0,77; y 0,68; observándose un aumento respecto a la relación del asfalto
85-100 (0,25), tal como lo expuso Guian en su trabajo.
15
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBS50 46 47
42 43
40 36
35
30 31
SARA, %p/p
30
23
21
20 18
13
10
5 5 5
0
0
Saturados Aromáticos Resinas Asfaltenos
Asfalto 85-100 APE1 APE2 APE3
Figura 13. Resultados de ensayo SARA por TLC/FID del asfalto convencional 85-100 y
modificado APE1, APE2 y APE3
La prueba de estabilidad al almacenamiento a alta temperatura se realiza con la finalidad de ver
cómo el material modificado se comporta en temperaturas extremas (163°C y -10°C). Las
mezclas estudiadas resultaron estables ya que se obtuvieron valores de temperatura entre tope
y fondo menores a 0,6°C, lo que confirma la homogeneidad y estabilidad de éstas (ver Tabla
15).
Tabla 15. Valores del punto de ablandamiento de tope y fondo en la prueba de estabilidad de
las mezclas APE1, APE2 y APE3
Prueba de Estabilidad
APE1 APE2 APE3
(Punto de Ablandamiento, °C)
Tope 71,4 77,7 77,7
Fondo 70,9 78,0 77,5
Diferencia 0,5 0,3 0,2
Otra de las maneras de confirmar la estabilidad de las mezclas es realizando un barrido de
frecuencia a éstas, y verificar que el módulo y el ángulo de fase de ambas (tope y fondo) se
superpongan; esto ocurrió para las tres mezclas, dando fe de la homogeneidad de dichas
mezclas (ver Figura 14).
MEZCLA APE3 ESTABILIDAD
MEZCLA APE2 ESTABILIDAD
10000 100,0
10000 100,0
10000 Mezcla APE1 Prueba de Estabilidad 100,0
delta (degrees)
delta (degrees)
|G*| (Pa)
delta (degrees)
|G*| (Pa)
|G*| (Pa)
1000 1000
1000
APE2 FONDO APE3 FONDO
APE1 FONDO
APE2 TOPE APE3 TOPE
APE1 TOPE
100,0 10,00 100,0 10,00 100,0 10,00
0,1000 1,000 10,00 0,1000 1,000 10,00 0,1000 1,000 10,00
ang. frequency (rad/s) ang. frequency (rad/s) ang. frequency (rad/s)
APE1 APE2 APE3
Figura 14. Variación del módulo complejo y el ángulo de fase respecto a la frecuencia, a 76°C,
de muestras de tope y fondo, en la prueba de estabilidad del asfalto modificado APE1, APE2 y
APE3
16
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSEn la Figura 15 se muestran las micrografías de fluorescencia de las muestras de tope y fondo
de las mezclas APE1, APE2 y APE3, donde se observa microscópicamente la buena
distribución y uniformidad de éstas en ambas muestras.
Tope APE1 Fondo APE1
Tope APE2 Fondo APE2
Tope APE3 Fondo APE3
Figura 15. Microfotografías de fluorescencia de muestras de tope y fondo de asfalto modificado
APE1, APE2 y APE3 (aumento 40x)
Por medio del reómetro de corte dinámico se determinaron los porcentajes promedio de
recuperación en baja (100Pa) y alta carga (3200Pa). Como se muestra en la Tabla 16, las
mezclas presentaron un buen desempeño, sin embargo la mezcla APE1 reportó un porcentaje
promedio de recuperación en 3200Pa por debajo del deseado (mínimo 15%).
Tabla 16. Valores del porcentaje promedio de recuperación a 100Pa y 3200Pa de las mezclas
APE1, APE2 y APE3
Mezclas R100 R3200
APE1 48,5 11,2
APE2 77,3 15,4
APE3 87,5 47,1
Luego se determinó la temperatura de mezclado y compactación por dos métodos, el método
de Casola, tal como se muestra en la Figura 16, y el método de corte de flujo estacionario. Este
17
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSúltimo se realiza en el reómetro de corte dinámico donde se evalúan varias temperaturas y se
realiza un barrido de viscosidad en función del esfuerzo de corte, y se obtiene la viscosidad a un
esfuerzo de corte de 500 Pa. Finalmente, con los valores de viscosidad y temperatura, se
determinan las temperaturas de mezclado y compactación.
APE2 (80-110) PG 82 TTS APE3 (80-110) PG 82 TTS
10000 100,0 10000 100,0 10000 100,0
APE1 (80-110) PG82
1000 1000 1000
delta (degrees)
delta (degrees)
delta (degrees)
|G*| (P a)
|G*| (Pa)
|G*| (Pa)
100,0 100,0 100,0
10,00 10,00 10,00
1,000 10,00 1,000 10,00 1,000 10,00
1,000E-4 1,000E-3 0,01000 0,1000 1,000 10,00 100,0 1000 1,000E-3 0,01000 0,1000 1,000 10,00 100,0 1000 1,000E-4 1,000E-3 0,01000 0,1000 1,000 10,00 100,0 1000
ang. frequency (rad/s) ang. frequency (rad/s) ang. frequency (rad/s)
APE1 APE2 APE3
Figura 16. Curva de superposición de tiempo temperatura a temperatura de referencia de 80°C
en las mezclas APE1, APE2 y APE3
En la Tabla 17 se muestran los valores obtenidos por el método de Casola y por el de corte de
flujo estacionario, donde se observa que se obtienen valores de temperaturas similares en
ambos casos. El porcentaje de desviación más alto fue alrededor de 5% respecto al método de
Casola. Por lo que se asume que se pueden determinar ambas temperaturas por cualquiera de
los dos métodos estudiados. Cabe destacar que en la mezcla APE3 no se determinó la
temperatura de mezclado y compactación por el método de Casola, ya que no se logró obtener
el ángulo de fase de 86° en el barrido de frecuencia entre 80 y 110°C, y no se aumentó dicha
temperatura en el reómetro de corte dinámico para evitar posibles daños al equipo.
Tabla 17. Temperaturas de mezclado y compactación de las mezclas APE1, APE2 y APE3
Método de corte de flujo
Método de Casola
Mezcla estacionario
Temperatura de Temperatura de Temperatura de Temperatura de
mezclado, °C Compactación, °C mezclado, °C Compactación, °C
APE1 180 163 172 162
APE2 179 162 176 165
APE3 - - 163 154
Las tres mezclas obtenidas fueron homogéneas, estables, con alta recuperación elástica
(>80%), baja pérdida de masa (Tabla 18. Propiedades reológicas de las mezclas AMX1 y AMX2
NORMA
METODOLOGÍA AMX1 AMX2
ASTM
Penetración a 25°C (100g, 5s), dmm D5 56 61
Punto de ablandamiento (agua destilada), °C D 36 70,2 64,0
Punto de inflamación, °C D 92 320 349
Recuperación elástica, % D 6084 92 90
Ambas mezclas presentaron una baja pérdida de masa, viscosidad de rotacional < 3000 cP,
grado de desempeño en alta de 82°C (ver Tabla 19), con ángulo de fase de 65° y 67°
respectivamente. Estas mezclas, al igual que las anteriores, cumplen con las propiedades
deseadas, con la excepción del grado de desempeño que se obtuvo un grado por encima,
debido a que al realizar el ensayo MSCR en el reómetro de corte dinámico se obtenían valores
por debajo de lo estimado.
Tabla 19. Propiedades reológicas de las mezclas AMX1 y AMX2
PROPIEDADES AMX1 AMX2
Viscosidad rotacional a 135 °C, Pa.s 2,475 1,471
Pérdida de masa, %p/p 0,075 0,046
Asfalto original 52°C
G*/Sen(δ), mín 1,00 kPa 58°C
64°C
70°C
76°C 2,04 1,89
82°C 1,29 1,18
88°C 0,83 0,73
Temperatura límite, °C
85,5 84,1
Asfalto después de RTFO 52°C
G*/Sen(δ), mín 2,20 kPa 58°C
64°C
70°C
76°C 4,29 4,19
82°C 2,72 2,59
88°C 1,73 1,26
Temperatura límite, °C
84,8 82,8
19
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSTabla 19. Propiedades reológicas de las mezclas AMX1 y AMX2 (continuación)
PROPIEDADES AMX1 AMX2
Asfalto después de PAV 7°C
G*.Sen(δ), máx 5,000 kPa 10°C
13°C 6094 5976
16°C 4508 4590
19°C 3517 3265
22°C
25°C
Temperatura límite, °C 15,1 14,9
Asfalto después de PAV -12°C 97,2 59,1
S máx 300 MPa a 60 s -18°C 200 179
-24°C 318 359
-30°C
Temperatura límite, °C -22,9 -22,2
Asfalto después de PAV -12°C 0,320 0,333
m mín 0,30 a 60 s -18°C 0,302 0,311
-24°C 0,257 0,248
-30°C
Temperatura límite, °C -18,7 -21,0
En la Tabla 20 se reportan los grados de desempeño para las mezclas AMX1 y AMX2,
obteniéndose PG 82-28 para ambas. Cabe destacar que se logró pasar de un grado de
desempeño PG 64 a un PG 82.
Tabla 20. Grados de desempeño de las mezclas AMX1 y AMX2
AMX1 AMX2
PG Real 84-28 82-31
PG SHRP 82-28 82-28
En la Figura 17 se muestran las micrografías de fluorescencia de las mezclas AMX1 y AMX2,
en las que se observa cómo el polímero se dispersó dentro de la matriz asfáltica de una manera
homogénea, donde el tamaño de partícula es casi imperceptible a la vista.
AMX1 AMX2
Figura 17. Microfotografías de fluorescencia de muestras de asfalto modificado AMX1 y AMX2
(aumento 40x)
20
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSA continuación se muestran las curvas de comportamiento viscoelástico de las mezclas
estudiadas a 80°C, corroborando de esta manera la viscoelasticidad del material y poder así
realizar la determinación del grado de desempeño de éstas, ver Figura 18.
10000 70,00 10000 10000 70,00 10000
60,00 60,00
50,00 50,00
delta (degrees)
delta (degrees)
40,00 40,00
G'' (Pa)
G' (Pa)
G'' (Pa)
G' (Pa)
1000 1000 1000 1000
30,00 30,00
20,00 20,00
10,00 10,00
100,0 0 100,0 100,0 0 100,0
0 2,5000 5,0000 7,5000 10,000 12,500 15,000 17,500 20,000 22,500 0 2,5000 5,0000 7,5000 10,000 12,500 15,000 17,500 20,000 22,500
% strain % strain
AMX1 AMX2
Figura 18. Curvas de comportamiento viscoelástico del asfalto modificado AMX1 y AMX2 a
80°C
En la Figura 19, se observa la misma tendencia cuando se modificó el asfalto 85-100 con SBS
lineal/radial/mixto suministrado por la casa comercial 1, es decir, el comportamiento químico con
ambos polímeros comerciales es el mismo.
50 47
45
40 39
40 38
35
SARA, %p/p
30
20 18
15
13
10
5 5
0
0
Saturados Aromáticos Resinas Asfaltenos
Asfalto 85-100 AMX1 AMX2
Figura 19. Resultados de ensayo SARA por TLC/FID del asfalto convencional 85-100 y
modificado AMX1 y AMX2
Para determinar la estabilidad al almacenamiento se determinó el punto de ablandamiento en
tope y fondo de las mezclas AMX1 y AMX2. En la Tabla 21 se muestran estos valores cuyas
diferencias son menores a 2 ° C, es decir, las mezclas son estables. Sin embargo, al observar la
Figura 20 se nota claramente la diferencia entre tope y fondo en ambas mezclas respecto al
módulo complejo.
21
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSTabla 21. Valores del punto de ablandamiento de tope y fondo en la prueba de estabilidad de
las mezclas AMX1 y AMX2
Prueba de Estabilidad
AMX1 AMX2
(Punto de Ablandamiento, °C)
Tope 69,3 69,2
Fondo 70,5 68,3
Diferencia 1,2 0,9
10000 100,0 10000 100,0
delta (degrees)
delta (degrees)
|G*| (Pa)
|G*| (Pa)
1000 1000
AMX1 TOPE AMX2 FONDO
AMX1 FONDO AMX2 TOPE
100,0 10,00 100,0 10,00
0,1000 1,000 10,00 0,1000 1,000 10,00
ang. frequency (rad/s) ang. frequency (rad/s)
AMX1 AMX2
Figura 20. Variación del módulo complejo y el ángulo de fase respecto a la frecuencia, a 76°C,
de muestras de tope y fondo, en la prueba de estabilidad del asfalto modificado AMX1 y AMX2
A pesar de que existe variación en el módulo complejo entre tope y fondo de las mezclas al
realizar el barrido de frecuencia, en la Figura 21 se puede observar que la microfotografía de
fluorescencia entre tope y fondo son similares para ambas mezclas, por lo que podemos asumir
que estas mezclas son estables al almacenamiento a alta temperatura, a pesar de lo expuesto
anteriormente.
Tope AMX1 Fondo AMX1
Tope AMX2 Fondo AMX2
Figura 21. Microfotografías de fluorescencia de muestras de tope y fondo de asfalto modificado
AMX1 y AMX2 (aumento 40x)
22
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSEn la Tabla 22 se muestran los valores del porcentaje promedio de recuperación en baja y alta
carga, donde se observa que la mezcla AMX1 es capaz de soportar dichas cargas, lo que no
ocurre con la mezcla AMX2 la cual presenta un buen desempeño en baja carga pero no en alta.
Tabla 22. Valores del porcentaje promedio de recuperación a 100Pa y 3200Pa de las mezclas
AMX1 y AMX2
Mezclas R100 R3200
AMX1 71,6 31,6
AMX2 48,4 -1,3
En la Figura 22 se muestran las curvas de superposición de tiempo-temperatura en las mezclas
AMX1 y AMX2, para determinar las temperaturas de mezclado y compactación de éstas.
10000 100,0 10000 100,0
1000 1000
delta (degrees)
delta (degrees)
|G*| (Pa)
|G*| (Pa)
100,0 100,0
10,00 10,00
1,000 10,00 1,000 10,00
1,000E-6 1,000E-5 1,000E-4 1,000E-3 0,01000 0,1000 1,000 10,00 100,0 1000 1,000E-4 1,000E-3 0,01000 0,1000 1,000 10,00 100,0 1000
ang. frequency (rad/s) ang. frequency (rad/s)
AMX1 AMX2
Figura 22. Curva de superposición de tiempo-temperatura a temperatura de referencia de 80°C
en las mezclas AMX1 y AMX2
Las temperaturas de mezclado y compactación para las mezclas AMX1 y AMX2 se
determinaron por el método de Casola y el de corte de flujo estacionario. La mezcla AMX1 en
ambos métodos fue la que reportó mayores temperaturas respecto a la mezcla AMX2.
Tabla 23. Temperaturas de mezclado y compactación de las mezclas AMX1 y AMX2
Método de corte de flujo
Método de Casola
Mezcla estacionario
Temperatura de Temperatura de Temperatura de Temperatura de
mezclado, °C Compactación, °C mezclado, °C Compactación, °C
AMX1 197 176 173 163
AMX2 177 160 167 157
A pesar de que la mezcla AMX2 reportó valores de temperaturas menores, no se recomienda
realizar otros estudios, ya que la misma no presenta un buen desempeño para alta carga.
23
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBS4. CONCLUSIONES
• Las mezclas RPE1, APE2, APE3 y AMX1 presentaron valores de porcentaje promedio de
recuperación a 100 Pa y 3200 Pa mayores a lo mínimo requerido (> 50% y >15%). Es decir,
estas mezclas presentan un buen desempeño para baja y alta carga.
• Las mezclas modificadas con SBS y azufre presentaron un comportamiento viscoelástico
lineal en el equipo DSR dentro del intervalo de velocidades de deformación estudiado.
• Mediante la incorporación de polímero SBS, se logró obtener asfaltos modificados con
grados de desempeño PG 82-22 y PG 82-28 a partir de un asfalto convencional PG 64-28.
Además de obtener un grado de desempeño en alta PG76 a partir de un asfalto
convencional PG 52.
• La relación asfaltenos/resinas aumentó al modificar el asfalto con SBS y azufre respecto al
asfalto convencional.
• La modificación de asfalto con SBS lineal para ambas marcas comerciales disminuyó el
contenido de saturados en la mezcla final.
• Cuando se modifica asfalto 85-100 con SBS y azufre, aumenta el contenido de aromáticos y
asfaltenos y disminuye el contenido de resinas.
• Al adicionar polímero SBS en el asfalto ocurre una disminución del ángulo de fase y un
aumento en el módulo complejo.
• Se logró, para todas las mezclas realizadas, disminuir el ángulo de fase por debajo de 70°.
• Las mezclas estudiadas presentan valores de pérdida de masa menores al 0,5%p/p y
recuperaciones elásticas mayores al 80%.
• Todas las mezclas obtenidas fueron homogéneas y estables al almacenamiento a alta
temperatura.
• Las temperaturas de mezclado más altas se obtuvieron con las mezclas APE1, APE2 y
AMX1 (>180°C).
• Las temperaturas de mezclado y compactación para asfaltos modificados se pueden
determinar en el reómetro de corte dinámico por el método de Casola o por el método de
corte de flujo estacionario.
24
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Airey, G. D.. Styrene−butadiene−styrene polymer modification of road bitumens. Journal of
Materials Science. 2004; 39: 951−959.
Arias L., Rojas I., Joskowicz P., Villegas C., Escobar J., Colina Eleazar. INT 12706,2009 Estudio
de modificación de asfalto venezolano con SBS, Marzo, 2009, PDVSA INTEVEP.
Baumgardner, G. et al. Asphalt compositions and methods of preparation thereof. U.S. Patent
6.031.029. 2000
Becker M., Yvonne; Müler, Alejandro; Rodríguez, Yajaira. Use of rheological compatibility criteria
to study of SBS modified asphalts. Journal of Applied Polymer Science. 2003; 90: 1772−1782.
Cantú, Matteo. Time dependent properties of polymer modified asphalts. [Tesis de grado]. Pisa,
Italia: Universidad de los Estudios de Pisa; 2006.
Collins, J. et al. Asphalt composition and method. U. S. Patent 6.074.469. 2000.
Collins, Peter; Masson, J−F., Polomark, Gary. Ordering and steric−hardening in SBS modified
bitumen. Energy & Fuel. 2006; 20: 1266−1268.
Escobar, José, SEA-0036,2008 Asfaltos Modificados: Estado del Arte, Mayo, 2008, PDVSA
INTEVEP.
Gros, W. et al. Compatible asphalt-polymer blends. U.S. Patent 5.672.642. 1997.
Grubba, W. et al. Polymer enhanced asphalt. U.S. Patent 5.773.496. 1998.
Guian W; Yong Z; Yinxi Z, “Improved properties of SBS-modified asphalt with dynamic
vulcanization”. Polymer engineering and science, vol.42, n°5. May 2002.
Hart, P. R., Inventor; Goliaszewski A. E., Inventor; General Electric Company, beneficiario.
Liquid asphalt modifier. Estados Unidos, patente N° US 2005/0032941 A1. 2005.
Hayner, R. et al. Sulfur-in-oil in asphalt and polymer composition and process. U.S. Patent
6.133.351. 2000.
Hernández, Gabriel; Medina, Eva M.; Sánchez, Ricardo; Mendoza, Ana María.
Thermomechanical and rheological asphalt modification using styrene−butadiene triblock
copolymers with different microstructure. Energy & Fuel. 2006; 20: 1266−1268.
Kendrick, H. J., Inventor; Kluttz, R. Q., Inventor; KRATON Polymers U.S. LLC, beneficiario.
Bituminous compositions modified by non−blocking elastomers. Estados Unidos, patente N° US
2005/0137295 A1. 2005.
Korenstra, Jan, Inventor; Vonk, Willem C., Inventor; Van Dijk, Cornelis Martinus, Inventor;
KRATON Polymers Research B.V., beneficiario. An asphalt binder based on polymer modified
bitumen, hot mix asphalts made thereof, and pavements made therefrom. Europa, patente N°
EP 1.586.606 A1. 2005.
Loza, R. et al. Crosslinkable polymer-modified asphalt and its method of preparation. U.S.
Patent 6.057.390. 2000.
Lu, Xiaohu; Isacsson, Ulf. Chemical and rheological evaluation of ageing properties of SBS
polymer modified bitumens. Fuel. 1998; 77 (9/10 Suppl): 961−972.
Lu, Xiaohu; Isacsson, Ulf. Influence of styrene−butadiene−styrene polymer modification on
bitumen viscosity. Fuel. 1997; 76 (14/15 Suppl): 1353−1359.
Lu, Xiaohu; Isacsson, Ulf; Ekblad, Jonas. Phase separation of SBS polymer modified bitumens.
Journal of Materials in Civil Engineering. 1999; 11 (1 Suppl): 51−57.
Lu, Xiaohu; Isacsson, Ulf. Rheological characterization of styrene−butadiene−styrene copolymer
modified bitumens. Construction and Building Materials. 1997; 11 (1 Suppl): 23−32.
25
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSMasson, J−F.; Polomark, Gary; Collins, Peter. Glass transitions and amorphous phase in
SBS−bitumen blends. Thermochimica Acta. 2005; 436: 96−100.
Polacco, Giovanni; Stastna, Jiri; Biondi, Dario; Zanzotto, Ludovit. Relation between polymer
architecture and nonlinear viscoelastic behavior of modified asphalts. Current Opinion in Colloid
& Interface Science. 2006; 11: 230−245
Rivas, et.al. Method for preparation of asphalt composition. US Patent 7.037.961. 2006.
R. McGennis, S. Shuler, H. Bahia. Background of SHRP Asphalt Binder Test Methods; Strategic
Highway Research Program. Washington DC, 1.994.
Sengoz, Burak; Isikyakar, Giray. Analysis of styrene−butadiene−styrene polymer modified
bitumen using fluorescent microscopy and conventional test methods. Journal of Hazardous
Materials. 2008; 150: 424−432.
Stephens, K. E., Inventor; Kluttz, R. Q., Inventor; Handlin, D. L., Inventor; Willis, C. L., Inventor;
KRATON Polymers U.S. LLC, beneficiario. Polymer modified bitumen compositions. Estados
Unidos, patente N° US 2003/0149140 A1. 2003.
26
Arias, Rojas, Joskowicz: Modificación de asfalto venezolano con polímero SBSTambién puede leer
