Thesis:

Evaluación reológica de cementos asfálticos envejecidos, modificados con un líquido pirolítico proveniente de neumáticos mineros, comparado con un rejuvenecedor comercial

En los últimos años, la valorización de residuos industriales críticos como los neumáticos mineros fuera de uso (NFU) ha avanzado para desarrollar productos más sustentables en la industria del asfalto. Se ha demostrado que el líquido pirolítico obtenido por pirólisis de NFU (LPN) puede rejuvenecer cementos asfálticos envejecidos, reduciendo su viscosidad y reparando microgrietas. Esta tesis evalúa el efecto de un líquido pirolítico químicamente optimizado (LPO-M) sobre propiedades reológicas y mecánicas de cementos asfálticos envejecidos (CA-24, CA-14 y ligante RAP) y lo compara con un rejuvenecedor comercial (RC). Se aplicaron diferentes dosis de LPO-M y RC, y se evaluó su desempeño reológico mediante ensayos con reómetro de corte dinámico (DSR), barrido de frecuencia y temperatura. Se determinó la dosis óptima de rejuvenecedor según el parámetro Superpave (|G*|/sen(δ)) para evitar sobre-rejuvenecimiento y ahuellamiento. Las muestras rejuvenecidas fueron caracterizadas reológicamente, químicamente (FTIR) y físicamente (penetración, punto de ablandamiento, viscosidad). Además, se evaluó la susceptibilidad al envejecimiento adicional (RTFO y PAV). Los resultados indicaron que el LPO-M presenta un efecto rejuvenecedor significativo, similar al rejuvenecedor comercial en módulo dinámico, aunque con un ángulo de fase menor. Las dosis óptimas variaron según tipo de ligante y aplicación (mezclas con RAP o tratamiento superficial). El LPO-M mostró buen desempeño para alcanzar el grado PG a altas temperaturas, aunque con limitaciones a bajas temperaturas debido a su volatilidad. En conclusión, el líquido pirolítico optimizado (LPO-M) es un rejuvenecedor competitivo con potencial uso nacional para la industria del asfalto, promoviendo la valorización de residuos y pavimentos más sustentables.

In recent years, the valorization of critical industrial waste such as end-of-life mining tires (ELMT) has advanced to develop more sustainable products in the asphalt industry. It has been demonstrated that the pyrolytic oil obtained from ELMT pyrolysis (LPN) can rejuvenate aged asphalt binders by reducing viscosity and self-healing microcracks. This thesis evaluates the effect of a chemically optimized pyrolytic oil (LPO-M) on the rheological and mechanical properties of aged asphalt binders (CA-24, CA-14, and RAP binder) and compares it with a commercial rejuvenator (RC). Different doses of LPO-M and RC were applied, and their rheological performance was assessed using Dynamic Shear Rheometer (DSR) frequency and temperature sweep tests. The optimal rejuvenator dose was determined based on the Superpave parameter (|G*|/sin(δ)) to avoid over-rejuvenation and rutting. Rejuvenated samples were characterized rheologically, chemically (FTIR), and physically (penetration, softening point, viscosity). Additionally, their susceptibility to further aging (RTFO and PAV) was evaluated. Results showed that LPO-M has a significant rejuvenating effect, similar to the commercial rejuvenator in dynamic modulus, though with a lower phase angle. Optimal doses varied depending on binder type and application (RAP mixtures or surface treatments). LPO-M performed well in achieving the Performance Grade (PG) at high temperatures, with limitations at low temperatures due to its volatility. In conclusion, the optimized pyrolytic oil (LPO-M) is a competitive rejuvenator with national-scale potential for the asphalt industry, promoting waste valorization and more sustainable pavements.