UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

LA INFLUENCIA DEL ACEITE DE PALMA EN LA REDUCCION DE

LA VISCOSIDAD DE LOS ASFALTOS

Línea de Investigación: Materiales

TESIS

PARA OPTAR EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

AUTORES: Br. JOSE MANUEL FERNANDEZ VALDIVIEZO

Br. ANDERSON JEAN PIEER YBAÑEZ BAZAN

ASESOR: Ms. Ing. OSWALDO HURTADO ZAMORA

TRUJILLO – PERU2015

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR

ORREGO FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TESIS

LA INFLUENCIA DEL ACEITE DE PALMA EN LA REDUCCION DE

LA VISCOSIDAD DE LOS ASFALTOS

JURADO CALIFICADOR

Ing. Carlos Vargas CárdenasPRESIDENTE

Ing. Tito Burgos Sarmiento Ing. Rodríguez Ramos Mamerto SECRETARIO VOCAL

Ing. Oswaldo Hurtado ZamoraASESOR

I

INFORME FINAL TERMINACIÓN DE TESIS

Señor : Ing. Vargas Cárdenas Carlos Director Escuela Profesional de Ingeniería Civil

(e) Asunto : Informe final de asesoramiento de tesis

Fecha : Trujillo, 07 de Septiembre de 2015.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------De conformidad con el Art. 196 del Reglamento General, Reglamento Docente y de

Grados y Títulos de la Universidad Privada “Antenor Orrego”, cumplo con emitir

informe final del asesoramiento de la Tesis: "LA INFLUENCIA DEL ACEITE DE

PALMA EN LA REDUCCION DE LA VISCOSIDAD DE LOS ASFALTOS” de los Bachilleres:

Fernández Valdivieso José Manuel y Ybañez Bazán Anderson Jean Pieer,

nombrado con Resolución N°0663-2014-FI-UPAO.

La tesis antes mencionada está completamente terminada y conforme a la guía de

presentación de tesis de la Escuela de Ingeniería Civil y con el rigor científico que amerita,

quedando expedita para su evaluación por parte del jurado y las instancias que crea

convenientes.

Por lo expuesto, agradeceré a usted, tomar en consideración el presente trabajo, y se le

designe el Jurado, para su evaluación y sustentación respectiva.

Atentamente,

………………………………………Ing. Hurtado Zamora Oswaldo

I N D I C E

DEDICATORIA……………………………………………………………………………IV

AGRADECIMIENTOS……………………………………………………………………VI

RESUMEN………………………………………………………………………………...VII

ASTRACT………………………………………………………………………………….VIII

I. INTRODUCCION…………………………………………………………………..IX

I.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION…………………………….1

I.2. FORMULACION DEL PROBLEMA……………………………………….2

I.3. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA………………………………………2

I.4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA…………………………………….3

I.5. OBJETIVO GENERAL……………………………………………………...4

I.6. HIPOTESIS GENERAL……………………………………………………..4

I.7. VARIABLES………………………………………………………………….4

II

D E D I C A T O R I A

A DIOS, Por permitirme llegar a este

momento tan importante en mi vida.

Por los triunfos, estar a mi lado en los

momentos difíciles y enseñarme a

enfrentarlos, además de su infinita

bondad, amor y salud.

A MIS PADRES, Manuel y

Adela por su amor, trabajo y

sacrificio, que en todos estos

años han sido la guía y el

camino para poder llegar

hasta aquí, que con su

ejemplo, dedicación y palabras

de aliento, estuvieron

impulsándome en los

momentos más difíciles de mi

carrera. Los amo

A MI AMIGOS, Por estar en los

momentos que los necesite, como por

permitirme formar parte de ellos. GRACIAS

III

IV

Br. José Fernández Valdiviezo

A DIOS, Por permitirme llegar a este

momento tan importante en mi vida.

Por los triunfos, estar a mi lado en los

momentos difíciles y enseñarme a

enfrentarlos, además de su infinita

bondad, amor y salud.

A MIS PADRES, Elver y Ana

María por su amor, trabajo y

sacrificio, que en todos estos

años han sido la guía y el

camino para poder llegar

hasta aquí, que con su

ejemplo, dedicación y palabras

de aliento, estuvieron

impulsándome en los

momentos más difíciles de mi

carrera. Los amo

A MI HERMANA, que espero este

muy orgulloso de mi, así como yo de ella!

ESTE LOGRO NO ES TAN SOLO MIO,

SINO TAMBIEN TUYO!

A MIS AMIGOS, Por estar en

los momentos que los necesite,

como por permitirme formar

parte de ellos. GRACIAS

Br. Anderson Ybañez Bazan

V

A G R A D E C I M I E N T O S

Esta Tesis no hubiera sido posible sin la participación, el apoyo y la compañía de

muchas personas. En primer lugar queremos agradecer a nuestros padres, hermanos

y a nuestra familia, ya que ellos nos dieron la vida y cuidaron de nosotros en los

momentos de fragilidad. Gran parte de lo que somos se lo debemos a ellos.

Una persona central en esta tesis, así como en nuestra formación universitaria,

profesional y humana ha sido a nuestro asesor Mg. Hurtado Zamora Oswaldo a él por

su apoyo metodológico y profesional para la orientación en el desarrollo de nuestra tesis.

Asimismo, gracias por la gran cantidad y calidad de saberes brindados en este tiempo.

Un agradecimiento especial a la Universidad Privada Antenor Orrego, Facultad de

Ingeniería, Escuela Profesional de Ingeniería Civil, por el apoyo brindado en la etapa

de nuestra titulación. Y a nuestros docentes de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil

que a lo largo de nuestra formación académica nos inculcaron la dedicación al estudio

y a la constante superación personal. Y sobre todo a estar siempre identificados con

nuestra Universidad.

Los autores.

VI

R E S U M E N

El aumento de la conciencia ambiental y una regulación más estricta de las

emisiones atmosféricas han llevado a un desarrollo de producción de mezclas

asfálticas tibias.

Las mezclas asfálticas tibias son aquellas que se producen a una temperatura

menor que las mezclas en calientes y pretende reducir la viscosidad del asfalto

hasta lograr una adecuada envuelta de los agregados y el asfalto.

En cuanto a los beneficios de utilizar mezclas tibias en el medio, cabe resaltar

que al tener que calentar menos el asfalto para elaborar la mezcla asfáltica

ahorramos el consumo de combustible reduciendo las emisiones de diversos

gases, siendo el principal el Dióxido de Carbono que es el responsable del

calentamiento global. En Estados Unidos la producción aproximada de Dióxido

de Carbono en las plantas de mezcla asfálticas en caliente es de

aproximadamente 2.500 toneladas por año, con el uso de las mezclas

asfálticas es posible reducir esta cantidad hasta 1.700 ton.

Se ha evidenciado que el crudo de palma que contenga buenas características

de pureza y cumpla con los parámetros de control exigidos puede ser utilizado

como reductor de viscosidad y por consiguiente se puede hacer una mezcla

crudo de palma – asfalto, con el fin de producir mezclas asfálticas tibias.

Este trabajo se hizo en forma experimental en laboratorio logrando unos

resultados satisfactorios en cuanto al desempeño de la mezcla asfáltica tibia

comparada con las mezclas en caliente.

Con base en lo anterior se puede concluir que el crudo de palma es una opción

viable para reducir la viscosidad del asfalto a menores temperaturas y se puede

utilizar en la producción de mezclas asfálticas, además se puede incluir dentro

de las técnicas utilizadas para tal objetivo.

VII

A B S T R A C T

Increased environmental awareness and stricter regulation of air emissions

have led to development of production of warm asphalt mixes.

The warm asphalt mix are those which occur at a lower temperature mixes hot

and aims to reduce the viscosity of the asphalt to achieve a suitable enclosure

of aggregates and asphalt.

As for the benefits of using warm mixtures in the environment, it should be

noted that at least having to heat the asphalt to produce asphalt save fuel by

reducing emissions of different gases, the main one being carbon dioxide is

responsible for global warming. In the United States the approximate carbon

dioxide production plants in hot mix asphalt is approximately 2,500 tons per

year with the use of asphalt mixtures can reduce this amount to 1,700 tons.

It has been shown that crude palm containing good characteristics of purity and

meet the required control parameters can be used as viscosity reducer and

therefore can make a crude mixture - asphalt palm, in order to produce asphalt

mixtures warm.

This work was done experimentally in laboratory achieving satisfactory results

in terms of performance compared to warm asphalt hot mixes.

Based on the above it can be concluded that oil palm is a viable option for

reducing the viscosity of asphalt at lower temperatures and can be used in the

production of asphalt mixes option also can be included within the techniques

used for this purpose.

VIII

I N T R O D U C C I O N

Las carreteras son esenciales para el bienestar de la humanidad, tanto en

términos sociales como económicos, por eso innegable que su construcción,

mantenimiento y uso tienen un impacto negativo en el ambiente.

Para minimizar parte de esos impactos, la respuesta de los ingenieros ha sido

la producción y ampliación de mezclas asfálticas a temperatura reducida. En

esta línea, se ha desarrollado la técnica para producir las mezclas tibias, la cual

explora las distintas opciones y su eficacia a la hora de reducir el impacto

medioambiental en la construcción y mantenimiento de las carreteras

pavimentadas.

Efectivamente, una mayor concientización acerca del necesario sostenimiento

del medio ambiente ayudando a las estrictas regulaciones de emisiones de

gases por parte de los entes reguladores ha llevado a que se desarrollen

nuevas técnicas para la producción de mezclas de asfalto tibio (WMA, Warm

Mix Asphalt) con lo cual se busca reducir las altas temperaturas utilizadas en la

producción de las mezclas en caliente (HMA, Hot Mix Asphalt). En este

contexto, la Ingeniería Civil propone como principal innovación la utilización de

mezclas asfálticas en – tibio, con las cuales lo que se pretende es reducir las

temperaturas de mezclado, compactación y viscosidad de la mezcla asfáltica.

Consciente de la importancia que para el equilibrio ambiental tiene la utilización

de las mezclas de asfalto tibio, el presente trabajo de grado tiene como

propósito diseñar y producir en laboratorio mezclas asfálticas tibias a partir de

la mezcla asfáltica y aceite de crudo de palma.

Los beneficios esperados del proyecto se verían reflejados en la reducción del

consumo de energía durante la producción de la mezcla asfáltica y la reducción

de las emisiones tanto en la fase de producción como en la de colocación.

IX

1.1. Antecedentes de la Investigación

Las mezclas asfálticas se emplean en la construcción de firmes, ya sea

en capas de rodadura o en capas inferiores y su función es proporcionar

una superficie de rodamiento cómodo, segura y económica a los

usuarios de las vías de comunicación, facilitando la circulación de los

vehículos, aparte de trasmitir suficientemente las cargas debidas al

tráfico a la explanada para que sean soportadas por esta.

Por otra parte, entre los beneficiados de utilizar bioasfalto en las

condiciones de trabajo, podemos señalar los siguientes:

- Reducción de los humos azules ( componente volátiles orgánicos)

generados en la colocación de las mezclas asfálticas en caliente, con

los cuales los trabajadores aspiran menos cantidades de los mismos

- Menor consumo de combustible por parte de la maquinaria debido a

que con menos esfuerzo se obtienen altos valores de densidades de

la mezcla (Gandhi, 2008).

En la mayor parte de Europa y Estados Unidos se han utilizado una

serie de tecnologías las cuales se mencionaron anteriormente, en este

trabajo se utiliza el crudo de palma como aditivo redactor de viscosidad y

se investiga el potencial que tiene sobre la misma.

Se ha evidenciado que el crudo de palma que contenga buenas

características de pureza y cumpla con los parámetros de control

exigidos puede ser utilizado como redactor de viscosidad y por

consiguiente se puede hacer una mezcla crudo de palma – asfalto.

1

1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA

¿En qué medida el aceite de palma influye en la reducción de la viscosidad de los asfaltos?

1.3. Justificación del Problema

Los egresados de las universidades tienen el compromiso de asumir con

responsabilidad el reto de contribuir a mejorar las condiciones

medioambientales a partir del conocimiento adquirido en la academia en

este sentido ya no se trata solamente de ser socialmente responsable,

sino también, de asumir con la mejor disposición la responsabilidad

ambientan que cada uno desde su órbita profesional le compete.

El reto que hace el profesional de ingeniería civil, son reiteradas las

inquietudes que se generan en los proyectos de pavimentación de

mallas viables relacionadas con la mejor forma de reducir costos en la

materia prima, en la producción y desechos de materiales, a esta

situación, se suma la imperiosa necesidad ética, legal y ambiental, de

ayudar a la sostenibilidad del ambiente a través de la implementación de

alternativas que contribuyan a la minimización de impacto ambientales

negativos.

A partir de ello, el fundamento del presente trabajo ira en torno a una

solución para la producción de mezcla asfáltica, de forma que tal

reduzca el uso de alta calefacción aplicada sobre la mezcla para la

adhesión de partículas y con ello, disminuya significativamente el uso de

combustible fósil para alimentar dicho sistema de calefacción. Cabe

recordar que en la actualidad la oferta en soluciones para la producción

de mezclas asfálticas en el país, se limita únicamente a las mezclas en

caliente entre tanto, las firmas de pavimentos nacionales, no identifican

la necesidad de invertir en proyectos de investigación, desarrollo e

innovación para la implementación de nuevas tecnologías asfálticas, de

ahí la importancia del presente proyecto de investigación.

Desde la perspectiva medio ambiental, la realización del proyecto de

investigación que se plantea es relevante y está plenamente justificado,

pues se identifica con una necesidad surgida en el seno de la sociedad

actual, donde lo que se busca es brindar soluciones que además de

mejorar las condiciones de vida de los usuarios y reducir costo,

prevengan o por lo menos minimicen el deterioro medio ambiental.

1.4. Planteamiento del Problema

La construcción de carreteras, es una de las actividades de mayor

incidencia e impacto en la realización de obras de infraestructura y

ciertamente es uno de los rubros que contribuye de manera más eficaz y

eficiente en el mejoramiento de las condiciones de vida de la comunidad

a la cual se beneficia en particular y de la sociedad y el país en general.

El desarrollo de la infraestructura vial en nuestra ciudad, muestra la

necesidad de investigación en busca de nuevos materiales o de manejar

la calidad de los asfaltos existentes y así optimizar el funcionamiento de

las carreteras, ofreciendo soluciones a la problemática de las mismas.

Las temperaturas de fabricación y puesta en obra del aglomerado de las

mezclas asfálticas; son un problema para los trabajadores ya que las

emisiones de humos e hidrocarburos policiclicos aromáticos al que los

trabajadores están expuestos, afectan su salud. Una de las vías para

conseguir reducir las temperaturas de fabricación y extendido del

aglomerado es el empleo de ligantes de menor viscosidad.

Como solución, se han desarrollado algunas tecnologías destinadas a la

disminución de la temperatura mediante la reducción de viscosidad de

los ligantes asfálticos; existen varias tecnologías que proporcionan esta

reducción de las viscosidad a bajas temperaturas, entre otras podemos

mencionar: los sistemas de aditivos, sistemas a base de espuma,

zeolitas. La tecnología LEA, sistema de doble envuelta, entre otras.

2

El presente estudio incluyo modificaciones al ligante en mezclas

asfálticas. Se investigó el potencial del aceite crudo de palma como

agente reductor de la viscosidad en el asfalto. Escogiendo el porcentaje

óptimo de crudo de palma, que le proporcione al asfalto base la mayor

disminución de la viscosidad.

El propósito del presente trabajo es evidenciar que el crudo de palma

que contenga buenas características de pureza y cumpla con los

parámetros de control exigidos, puede ser utilizado como reductor de

viscosidad y por consiguiente, se puede hacer una mezcla crudo de

palma – asfalto, con el fin de reducir la temperatura de producción de las

mezclas asfálticas.

1.5. Objetivo General

Determinar la influencia del 1% de aceite de palma, con relación al peso

del asfalto; en la obtención del mayor potencial reductor de viscosidad

de 142 (poises).

1.6. Hipótesis General

Si aplicamos el 1% de adición de aceite de palma, con relación al peso

del asfalto. Entonces, obtendremos el mayor potencial reductor de

viscosidad de 142 (cent poises) con una temperatura de 150º.

1.7. Variables

- Variable Independiente : Aceite de Palma

- Variable Dependiente: Reducción de la Viscosidad

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