Análisis comparativo de mezclas asfálticas en frio, diseñadas con emulsión asfáltica no polimerizadas y polimerizadas con SBS y SBR

Abstract

El presente trabajo de titulación tiene como finalidad comparar el comportamiento mecánico de mezclas asfálticas en frío elaboradas con emulsiones asfálticas no polimerizadas y emulsiones modificadas con polímeros SBS y SBR. Para ello, se emplearon agregados seleccionados de la cantera HOLCIM (Pifo), los cuales fueron previamente caracterizados según normativas vigentes (ASTM C136, C131, C117). Se elaboraron briquetas mediante compactación Marshall automática, utilizando diferentes porcentajes de emulsión y contenido de agua, hasta determinar la dosificación óptima (6 % de emulsión y 5 % de agua).Los ensayos Marshall permitieron evaluar parámetros como estabilidad, flujo, vacíos totales (VTM), vacíos en el agregado mineral (VMA), vacíos llenos de asfalto (VFA) y el índice de resistencia a la humedad (TSR). Los resultados demostraron que las mezclas con emulsiones polimerizadas presentaron una mayor estabilidad Marshall (+20 %), menor flujo, mejores relaciones volumétricas y una resistencia a la humedad superior al 80 %, cumpliendo con los criterios establecidos por la norma AASHTO T283. This thesis aims to compare the mechanical performance of cold asphalt mixtures made with non-polymerized emulsions and emulsions modified with SBS and SBR polymers. Aggregates from the HOLCIM quarry in Pifo were selected and characterized according to current standards (ASTM C136, C131, C117). Briquettes were prepared using an automatic Marshall compactor with varying emulsion and water contents until the optimal dosage was determined (6 % emulsion and 5 % water).Marshall tests were conducted to evaluate stability, flow, voids in total mix (VTM), voids in mineral aggregate (VMA), voids filled with asphalt (VFA), and the tensile strength ratio (TSR). Results showed that mixtures with polymer-modified emulsions achieved higher Marshall stability (over 20 %), reduced flow, improved volumetric properties, and a TSR above 80 %, meeting the AASHTO T283 requirements.It is concluded that emulsions modified with SBS and SBR significantly improve the structural strength, durability, and long-term performance of cold asphalt mixtures, offering a sustainable and technically sound solution for road rehabilitation projects under variable traffic and environmental conditions.