Evaluación del impacto de la lignina como modificador o reemplazo del asfalto
Con el propósito de avanzar en el tema de sostenibilidad en el área de ingeniería de pavimentos mediante el reemplazo parcialmente del asfalto por un producto natural y biodegradable, este estudio tiene el objetivo de evaluar el efecto que tiene la lignina organosolv sobre el comportamiento reológic...
- Autores:
-
Kachoian Abedin Zadeh, Reza
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/55009
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/55009
- Palabra clave:
- Lignina
Comportamiento reológico
Mecánica del asfalto
Deformación plástica
Resistencia de materiales
Ingeniería
- Rights
- openAccess
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Husserl Orjuela, Johana Sánchez Melo, Diana Bolena Estrada Mejía, Nicolás |
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Con el propósito de avanzar en el tema de sostenibilidad en el área de ingeniería de pavimentos mediante el reemplazo parcialmente del asfalto por un producto natural y biodegradable, este estudio tiene el objetivo de evaluar el efecto que tiene la lignina organosolv sobre el comportamiento reológico y mecánico de un asfalto virgen. Para esto, se realizaron ensayos de viscosidad, caracterización reológica, caracterización de la resistencia a la deformación plástica y a la carga cíclica y caracterización química de un asfalto sin modificación con penetración 60-70 (1/10 mm) sin lignina y con 4, 8 y 12% de lignina por peso del asfalto. Los resultados de los ensayos mostraron que la lignina organosolv aumentó los valores de módulo dinámico y la viscosidad del asfalto en los estados originales y envejecidos a corto plazo (RTFO). Sin embargo, en estado envejecido a largo plazo (PAV) los valores de módulo dinámico y viscosidad disminuyeron, lo que muestra que la lignina tuvo un efecto antirigidizante (i.e. antioxidante) a largo plazo. Los resultados de ensayos de caracterización química (FTIR) también confirmaron que en estado PAV la lignina reduce la presencia de grupos funcionales C=O que son responsables de la oxidación en el asfalto. Adicionalmente, se observó que la lignina seleccionada ayuda a mejorar la capacidad de la resistencia del asfalto a la deformación plástica, pero afecta negativamente la resistencia a la fatiga del asfalto. |
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Para esto, se realizaron ensayos de viscosidad, caracterización reológica, caracterización de la resistencia a la deformación plástica y a la carga cíclica y caracterización química de un asfalto sin modificación con penetración 60-70 (1/10 mm) sin lignina y con 4, 8 y 12% de lignina por peso del asfalto. Los resultados de los ensayos mostraron que la lignina organosolv aumentó los valores de módulo dinámico y la viscosidad del asfalto en los estados originales y envejecidos a corto plazo (RTFO). Sin embargo, en estado envejecido a largo plazo (PAV) los valores de módulo dinámico y viscosidad disminuyeron, lo que muestra que la lignina tuvo un efecto antirigidizante (i.e. antioxidante) a largo plazo. Los resultados de ensayos de caracterización química (FTIR) también confirmaron que en estado PAV la lignina reduce la presencia de grupos funcionales C=O que son responsables de la oxidación en el asfalto. Adicionalmente, se observó que la lignina seleccionada ayuda a mejorar la capacidad de la resistencia del asfalto a la deformación plástica, pero afecta negativamente la resistencia a la fatiga del asfalto.In order to advance the issue of sustainability in the area of pavement engineering through the partial replacement of asphalt binder with a natural and biodegradable product, this work aim to study the effect that organosolv lignin on the rheological and mechanical behavior of one type of virgin asphalt binder. To do so, the following experimental workplan was carried out: viscosity, rheological characterization, characterization to the resistance to plastic deformation and cyclic load, and chemical characterization of the asphalt without modification with penetration 60-70 (1/10 mm) without lignin and with 4, 8, and 12% lignin by weight of asphalt. The results showed that the organosolv lignin increased the dynamic shear modulus values and the viscosity of the asphalt in the original and short-term aged (RTFO) states. However, in the long-term aged (PAV) state, the values of the dynamic modulus and the viscosity decreased, which shows that lignin had a long-term anti-stiffening (i.e., antioxidant) effect. The results of chemical characterization tests (FTIR) also confirmed that in the PAV state, lignin reduces the presence of C=O functional groups that are responsible for oxidation in the asphalt binder. Additionally, it was observed that the selected lignin helps to improve the resistance capacity of asphalt to plastic deformation but it negatively affects and reduces the fatigue failure capacity of asphalt.Magíster en Ingeniería CivilMaestría48 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesMaestría en Ingeniería CivilFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Civil y AmbientalEvaluación del impacto de la lignina como modificador o reemplazo del asfaltoTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMLigninaComportamiento reológicoMecánica del asfaltoDeformación plásticaResistencia de materialesIngeniería201326776Publicationhttps://scholar.google.es/citations?user=t7RUs70AAAAJvirtual::1385-10000-0003-2726-3575virtual::1385-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000250490virtual::1385-1329a9b3d-09fa-4f21-a1cd-3173c3d38137virtual::1385-1329a9b3d-09fa-4f21-a1cd-3173c3d38137virtual::1385-1THUMBNAIL26174.pdf.jpg26174.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8289https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/62972580-2116-4955-92d0-b530d6084d98/download043f3bd0ba234152c5dd27c5eb805a21MD53ORIGINAL26174.pdfapplication/pdf2222007https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/4216e0fb-cf04-44c1-9e7e-83656ab67bd7/downloada7610d9f79778210852542d16f752da2MD51TEXT26174.pdf.txt26174.pdf.txtExtracted texttext/plain96522https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/372f1b96-4994-43de-912d-1c500dc9c3ea/download13dfd2ec092c0ca3042f42f2955c7685MD521992/55009oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/550092024-03-13 11:57:02.915https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |