Análisis teórico de la incorporación de polvillo de llanta y aceite residual de cocina como rejuvenecedores del RAP para su uso en nuevas mezclas asfálticas en caliente dentro del AMB
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Reina Chacon, Neyder Yessid
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Universidad Santo Tomás
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Esta monografía presenta un análisis teórico sobre la incorporación de grano de caucho reciclado (GTR) y aceite de cocina usado (WCO) como rejuvenecedores del Pavimento Asfáltico Reciclado (RAP) para la fabricación de mezclas asfálticas en caliente en el Área Metropolitana de Bucaramanga (AMB). El objetivo principal fue evaluar la viabilidad de utilizar estos residuos para recuperar las propiedades del asfalto envejecido y proponer metodologías de diseño adaptadas a la normativa local. El contenido aborda el estado del arte de los pavimentos flexibles, los mecanismos de envejecimiento del asfalto y las tecnologías de reciclaje. La metodología empleada fue de tipo explicativa y proyectiva, desarrollada en cinco etapas que incluyeron: la cuantificación de la disponibilidad local de residuos (según el PGIRS), una revisión sistemática de literatura y normativa INVÍAS, la identificación de rangos de dosificación óptimos y el análisis de los efectos fisicoquímicos de los aditivos. Los resultados revelan una disponibilidad anual significativa de materia prima en el AMB (aproximadamente 98 toneladas de WCO y 492 de llantas usadas). La discusión destaca que la combinación GTR-WCO genera una sinergia donde el aceite actúa como plastificante restaurando las propiedades químicas, mientras que el caucho mejora la elasticidad y resistencia a la fatiga. Como conclusión principal, el estudio determina que es técnicamente viable implementar esta tecnología para incorporar porcentajes de RAP superiores al 20% (potencialmente hasta 40%) en nuevas mezclas, reduciendo el consumo de materiales vírgenes y promoviendo la economía circular. Se proponen esquemas metodológicos para procesos en húmedo y seco, recomendando finalmente escalar la investigación a una fase experimental para validar las dosificaciones en el contexto local.
Abstract
This monograph presents a theoretical analysis on the incorporation of Ground Tire Rubber (GTR) and Waste Cooking Oil (WCO) as rejuvenators for Recycled Asphalt Pavement (RAP) for the production of hot mix asphalt in the Bucaramanga Metropolitan Area (AMB). The main objective was to evaluate the feasibility of using these residues to recover the properties of aged asphalt and propose design methodologies adapted to local regulations. The content addresses the state of the art of flexible pavements, asphalt aging mechanisms, and recycling technologies. The methodology employed was explanatory and projective, developed in five stages that included: quantification of local waste availability (according to PGIRS), a systematic review of literature and INVÍAS regulations, identification of optimal dosage ranges, and analysis of the physicochemical effects of the additives. The results reveal a significant annual availability of raw material in the AMB (approximately 98 tons of WCO and 492 tons of used tires). The discussion highlights that the GTR-WCO combination generates a synergy where the oil acts as a plasticizer restoring chemical properties, while the rubber improves elasticity and fatigue resistance. As a main conclusion, the study determines that it is technically feasible to implement this technology to incorporate RAP percentages greater than 20% (potentially up to 40%) in new mixtures, reducing the consumption of virgin materials and promoting the circular economy. Methodological schemes are proposed for wet and dry processes, finally recommending scaling the research to an experimental phase to validate dosages in the local context.
Idioma
spa
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Citación
Reina Chacón, N. Y. (2025). Análisis teórico de la incorporación de polvillo de llanta y aceite residual de cocina como rejuvenecedores del RAP para su uso en nuevas mezclas asfálticas en caliente dentro del AMB [Trabajo de pregrado]. Universidad Santo Tomás, Bucaramanga, Colombia.
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