Evaluación del comportamiento mecánico de mezclas asfálticas en caliente modificadas con escoria negra de horno de arco eléctrico - Chimbote 2022

Abstract

El propósito central de este estudio consistió en llevar a cabo una evaluación exhaustiva del desempeño mecánico de la mezcla asfáltica, específicamente modificada mediante la incorporación de escorias negras en Chimbote. La metodología empleada se enmarcó en una investigación de Aplicada-Cuasiexperimental, adoptando un enfoque cuantitativo. El proceso abordó varias etapas, incluyendo la caracterización de los agregados y las escorias negras provenientes de hornos de arco eléctrico en Chimbote, la determinación de la dosificación óptima de contenido de asfalto a través del método Marshall y el análisis detallado de las variaciones en el comportamiento mecánico entre la mezcla asfáltica convencional y la mezcla modificada, en la cual el agregado grueso fue sustituido por diferentes proporciones de escorias negras. A partir de los resultados obtenidos, se llegó a diversas conclusiones significativas. Primeramente, se comprobó que los agregados extraídos de la cantera Chero y utilizados en la producción de mezcla asfáltica en caliente cumplen con los estándares requeridos por la normativa vigente. Además, el porcentaje óptimo de contenido de asfalto se determinó como 5.7% a través del método Marshall. Particularmente, se destacó que la mezcla que contiene un 50% de escoria negra satisface el criterio del porcentaje de vacíos en el agregado mineral, tal como lo establece el Manual de Carreteras. Además, esta mezcla exhibe un Flujo sustancialmente menor (0.3 cm) en comparación con la mezcla convencional (0.39 cm). Por otro lado, presenta una estabilidad superior (1304.0 Kg), superando la norma (554.88 Kg). En el caso de la mezcla asfáltica en caliente con un 75% de escoria negra, se constató que su factor de rigidez (3979 kg/cm) se sitúa dentro del rango recomendado de 1700 a 4000 kg/cm por la MTC (2014). Adicionalmente, se resaltó su mayor relación de la resistencia a la tracción (79.5%), la cual supera el valor mínimo del 75% establecido por la MTC (2014). Estos hallazgos ofrecen perspectivas prometedoras sobre la viabilidad y beneficios de emplear escorias negras en la mejora de las propiedades mecánicas de las mezclas asfálticas.