Desarrollo de un asfalto altamente modificado con polímero SBS a partir de un asfalto base convencional de la refinería Ecopetrol Barrancabermeja 60-70 variando la concentración de polímero (2021)
La estructura de este trabajo de investigación toma en cuenta las propiedades físicas de un asfalto convencional producido por Ecopetrol (60-70) de la refinería de Barrancabermeja, al cual se le incorporó 2,5 %, 5,0 % y 7,5 % de un polímero termoplástico tipo SBS (tecnología desarrollada y creada por el Dr. Robert Kluttz de Kraton Corporation-USA™). Para esto, se realizaron diferentes pruebas entre las que se destacan, la viscosidad, el punto de ablandamiento, la penetración, la recuperación elástica por torsión, la recuperación elástica utilizando el ductilómetro y el grado de desempeño (PG). Éste estudio realizó el análisis y evaluación de los parámetros anteriormente descritos de acuerdo con las “Especificaciones generales de construcción de carreteras y normas de ensayo para materiales de carreteras” – (INVIAS, 2013), en los artículos 410 - 13 “SUMINISTRO DE CEMENTO ASFÁLTICO” y 414 -13 “SUMINISTRO DE CEMENTO ASFÁLTICO MODIFICADO CON POLÍMEROS” (Instituto Nacional de Vías [INVIAS], 2018, p. 1). La investigación del proyecto se basa en una serie de estudios y documentos sobre los asfaltos modificados con polímero SBS, que condujeron al estudio de la tecnología del asfalto con alto contenido polimérico (HiMA - Highly Modified Asphalt, del inglés). Sin embargo, la documentación consultada muestra que, en Colombia, esta tecnología fue implementada en el año 2000, y solo hasta el año 2007 es incorporada en las especificaciones del Instituto Nacional de Vías, como asfaltos modificados tipo I, II, III, IV y V. Así pues, como se propuso en los objetivos, se pretende obtener un asfalto con una recuperación elástica por torsión superior al 80 %, a partir de una mezcla homogenizada de polímero SBS con asfalto Ecopetrol 60-70. Para lograr lo anterior, se procedió a realizar las pruebas de laboratorio necesarias, para comprobar que el asfalto colombiano con altos contenidos polímero tipo SBS es compatible y a su vez cumple con lo propuesto, esto en relación a obtener un cemento asfáltico con recuperaciones elásticas por torsión superiores al porcentaje citado anteriormente. Por último, se muestran los resultados obtenidos a partir de la incorporación del 2,5 %, 5,0 % y 7,5% de polímero SBS a un asfalto convencional. Encontrando que el objetivo se cumplió para el presente trabajo de grado, desarrollando un asfalto altamente modificado (HiMA), al obtener una recuperación elástica por torsión de 91%. Lo anterior se logró adicionando al asfalto un 7,5% de polímero SBS, es importante resaltar que los resultados obtenidos sobrepasaron las expectativas planteadas inicialmente. Así mismo, este estudio también presenta los resultados del ensayo experimental de laboratorio, realizado como parte adicional de esta investigación. Donde se midió la recuperación elástica por torsión a 25 °C durante 24 horas, encontrando como resultado un valor de 94%, es decir, que este tipo de asfalto (HiMA), con el 7,5 % de polímero SBS añadido, continúa recuperándose a través del tiempo; se aclara que este método de ensayo no está especificado para ejecutarse a 24 horas, según la norma de ensayo INV E-727-2013.