Search

The present study evaluates the mechanical performance of a Hot Mix Asphalt – Type II (HMA-2) modified with carbon nanotubes and carbon nanofibers (CNTF). CNTF were made by means the Catalytic Vapor Deposition (CVD) technique at 700° C using a Nickel, Copper and Aluminum (NiCuAl) catalyst with a Cu/Ni molar relation of 0,33. In order to properly assess HMA-2 performance, three different mixtures were analyzed: 1) HMA-2 modified with purified CNTF; 2) HMA-2 modified with non-purified CNTF and, 3) a Conventional HMA-2 (control). Samples manufactured in accordance with the Marshall Mix Design were tested in the laboratory to study rutting, resilient modulus (Mr) and fatigue. In addition to the aforementioned dynamic characterization, the effect of CNTF purification on the asphalt mixture’s mechanical properties was analyzed. In short, a comparative study was designed to determine whether or not CNTF should be purified before introduction into the HMA-2. This investigation responds to the growing demand for economical materials capable of withstanding traffic loads while simultaneously enhancing pavement durability and mechanical properties. Although purified CNTF increased HMA-2 stiffness and elastic modulus, non-purified CNTF increased the asphalt mixture’s elastic modulus without considerable increases in stiffness. Thus, the latter modification is deemed to help address fatiguerelated issues and improve the long-term durability of flexible pavements., El siguiente estudio evalúa el desempeño mecánico de una mezcla asfáltica en caliente tipo II (HMA-2) modificada con nanotubos de carbono y nanofibras de carbono (NFTC). Los NFTC fueron fabricados por la técnica de Descomposición Catalítica de Vapor (DCV) a 700° C utilizando un catalizador de Níquel, Cobre y Aluminio (Ni, Cu, Al) con una relación molar Cu/Ni de 0,33. Con el fin de evaluar el desempeño mecánico de la mezcla HMA-2, se analizaron tres distintas muestras: 1) HMA-2 modificada con NFTC purificados; 2) HMA-2 modificada con NFTC no purificados; 3) HMA 2 convencional (mezcla de control). Las muestras se fabricaron de acuerdo con la metodología de diseño Marshall y fueron evaluadas en el laboratorio para estudiar su comportamiento ante el ahuellamiento, módulo resiliente (Mr) y fatiga. Como complemento de la caracterización dinámica mencionada, se analizó el efecto de la purificación de los NFTC en las propiedades mecánicas de la mezcla asfáltica. En resumen, se diseñó un estudio comparativo para determinar en qué condiciones de carga conviene que los NFTC estén purificados. Esta investigación responde a la alta demanda por parte de la industria de materiales económicos capaces de contrarrestar las cargas dinámicas del tránsito en términos de durabilidad y resistencia. NFTC purificados incrementaron la rigidez y el módulo de elasticidad de la mezcla HMA-2, por otro lado, los NFTC sin purificar incrementaron el módulo de elasticidad de la mezcla, pero no hubo cambios significativos en la rigidez. Es por esto que la modificación de la mezcla con NFTC sin purificar se considera adecuada para contrarrestar patologías relacionadas con fatiga, mejorando la durabilidad a largo plazo de los pavimentos flexibles.

In general terms, warm mix asphalt (WMA) technology presents a wide potential for successful use in road works construction projects. However, concerns remain regarding the durability and behavior of WMA mixtures in the long term, which need to be addressed. This review focuses on the technical, economic and environmental advantages and disadvantages. The review concludes that the main advantage, at the moment, of this technology concerns the environment. At the end of this work, the authors include certain recommendations for future works to continue strengthening the development of WMA technology., En términos generales, la tecnología de mezcla asfáltica tibias (WMA por sus siglas en inglés) presenta un gran potencial para ser usa-da con éxito en proyectos de obras de construcción de obras viales. Sin embargo, aún existe preocupación en temas concernientes a la durabilidad y al comportamiento a largo de plazo de esta tecnología. Con base en una revisión bibliográfica, el artículo presenta los aspectos más importantes concernientes a la tecnología WMA. Se reportan las ventajas y desventajas técnicas, económicas y ambientales de utilizar esta tecnología reciente. Al final del documento los autores exponen algunas recomendaciones como apoyo para continuar fortaleciendo el desarrollo de la tecnología WMA.