Efecto del óxido de grafeno en la viscosidad del asfalto mexicano
DOI:
https://doi.org/10.69681/lajae.v7i1.40Palabras clave:
Asfalto, Viscosidad del asfalto, Óxido de grafenoResumen
El asfalto es un material ampliamente utilizado para la construcción de carreteras en todo el mundo debido a sus características físicas, aunque su desempeño está limitado por las condiciones climáticas y la composición del tránsito vehicular. En este sentido, se ha buscado modificarlo con diferentes propósitos, entre los cuales se encuentra mejorar su desempeño mecánico. Una de las maneras de modificar el asfalto es con la adición de óxido de grafeno, un nanomaterial conocido por su elevada resistencia mecánica y sus propiedades eléctricas y térmicas. En esta investigación se realizó un análisis sobre cómo el óxido de grafeno afecta la viscosidad de un asfalto original PG 64-22 de acuerdo a lo establecido en el método de prueba AASHTO T 316 para temperaturas de mezclado y compactación con porcentajes de 1 %, 3 % y 4 % en relación a la masa del asfalto. Los resultados mostraron que, debido a la correcta dispersión e interacciones de fricción entre ambos materiales, las lecturas de viscosidad se elevaron. Además, se determinó la carta de viscosidad para el asfalto original y el asfalto modificado con óxido de grafeno, dichos resultados determinaron que las temperaturas de mezclado y compactación para el asfalto modificado se incrementaron en relación al asfalto original.
Descargas
Citas
[1] The Asphalt Institute, “The Asphalt Handbook,” 1989.
[2] E. Castillo Santiago, “Propuesta de una mezcla templada tipo S.M.A con Viatop 66,” 2014.
[3] L. Picado-santos and J. Neves, “A Review of Nanomaterials Effect on Mechanical Performance and Aging of Asphalt Mixtures,” Appl. Sci., 2019.
[4] S. Ren, X. Liu, W. Fan, H. Wang, and S. Erkens, “Rheological properties, compatibility, and storage stability of SBS latex-modified asphalt,” Materials (Basel). vol. 12, no. 22, 2019, doi: 10.3390/ma12223683.
[5] Z. Wei et al., “Nanoscale tunable reduction of graphene oxide for graphene electronics,” Science (80-. )., vol. 328, no. 5984, pp. 1373–1376, 2010, doi: 10.1126/science.1188119.
[6] M. Sabzevari, D. Cree, and L. Wilson, “Preparation And Characterization Of Graphene Oxide Cross-Linked Composites,” vol. 2018, doi: 10.25071/10315/35427.
[7] Y. Zhu et al., “Graphene and graphene oxide: Synthesis, properties, and applications,” Adv. Mater., vol. 22, no. 35, pp. 3906–3924, 2010, doi: 10.1002/adma.201001068.
[8] W. Zeng, S. Wu, L. Pang, Y. Sun, and Z. Chen, “The utilization of graphene oxide in traditional construction materials: Asphalt,” Materials (Basel)., vol. 10, no. 1, 2017, doi: 10.3390/ma10010048.
[9] K. Liu, K. Zhang, and X. Shi, “Performance evaluation and modification mechanism analysis of asphalt binders modified by graphene oxide,” Constr. Build. Mater., vol. 163, pp. 880–889, 2018, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.171.
[10] Y. Li, S. Wu, and S. Amirkhanian, “Effects of graphene oxide on asphalt binders,” in Nanotechnology in Eco-efficient Construction: Materials, Processes and Applications, Second Edi., Elsevier Ltd, 2018, ch. 10, pp. 203–226. doi: 10.1016/B978-0-08-102641-0.00010-4.
[11] Y. Li, S. Wu, and S. Amirkhanian, “Investigation of the graphene oxide and asphalt interaction and its effect on asphalt pavement performance,” Constr. Build. Mater., vol. 165, pp. 572–584, 2018, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.01.068.
[12] J. Zhu, K. Zhang, K. Liu, and X. Shi, “Performance of hot and warm mix asphalt mixtures enhanced by nano-sized graphene oxide,” Constr. Build. Mater., vol. 217, pp. 273–282, 2019, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.05.054.
[13] G. S. Avila, Hidráulica General Vol. 1. 1997.
[14] ASTM D 2493, “Standard Viscosity-Temperature Chart for Asphalts,” pp. 1–5, 2001, [Online]. Available: https://www.astm.org/standards/d2493
[15] D. C. Marcano et al., “Improved synthesis of graphene oxide,” ACS Nano, vol. 4, no. 8, pp. 4806–4814, 2010, doi: 10.1021/nn1006368.
[16] AASHTO T316, “Standard Method of Test for Viscosity Determination of Asphalt Binder Using Rotational Viscometer,” pp. 1–5, 2013.[17] The Asphalt Institute, Performance Graded Asphalt Binder Specification and Testing. Superpave Series No. 1 (SP-1). U.S.A., 2003.
[18] The Asphalt Institute, Superpave Series No. 2 (SP-2). U.S.A., 2001
Descargas
Publicado
Cómo citar
Licencia
Derechos de autor 2024 Alberto Gaxiola, Alexandra Ossa López, Paulette Gómez López, Clemente Alvarado Beltrán y Andrés Castro Beltrán
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores/as que publiquen en Latin American Journal of Applied Engineering aceptan las siguientes condiciones:
- Los autores/as conservan los derechos de autor y ceden a la revista el derecho de la primera publicación, con el trabajo registrado con la licencia de atribución de Creative Commons 4.0, que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo y a la primera publicación en esta revista.
- Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as a compartir su trabajo en línea (por ejemplo: en repositorios institucionales o páginas web personales) antes y durante el proceso de envío del manuscrito, ya que puede conducir a intercambios productivos, a una mayor y más rápida citación del trabajo publicado.
