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Formulación de emulsiones empleando materiales bituminosos ligantes, para el mejoramiento de vías terciarias

Resumen

Cada año se produce gran cantidad de residuos aceitosos que contaminan el suelo y agua de poblaciones rurales, por lo que es necesario encontrar nuevas alternativas de tratamiento que mitiguen el impacto ambiental y contribuyan al desarrollo social y económico. Esta investigación tuvo como objetivo caracterizar y evaluar el desempeño de dos materiales bituminosos ligantes (MBL) con un contenido de sólidos inorgánicos entre 10-15% en peso; obtenidos a partir de tratamientos térmicos de residuos aceitosos en la formulación de emulsiones bituminosas. Así mismo, se estudiaron algunas variables significativas dentro de la formulación que permitieran mantener en dispersión los sólidos y favorecer la formación de emulsiones directas que describieran viscosidades menores a su base oleosa. Los MBL fueron caracterizados para determinar el tipo de hidrocarburos, viscosidad, contenido de humedad, densidad, contenido de asfaltenos, y mineralogía de los sólidos dispersos mediante difracción de rayos X. Para las emulsiones se evaluó un surfactante aniónico y uno catiónico, con el fin de identificar el desempeño de cada uno en la interfase O/W y su interacción con los sólidos. Para esto, se prepararon diferentes emulsiones, estudiando el efecto del surfactante, la relación O/W y el pH. Por último, las emulsiones obtenidas se caracterizaron utilizando como guía la normativa colombiana INVIAS para emulsiones asfálticas. Se tomaron como parámetros decisivos la estabilidad a las 24 horas y a los 5 días, y la viscosidad dinámica de los materiales. Se observó que, para uno de los materiales ligantes (MBL 2), se obtienen emulsiones inversas independientemente de la variación de los parámetros. Esto se debe a la presencia de fracciones pesadas de hidrocarburo, mayor contenido de asfaltenos y su interacción con los sólidos inorgánicos en la fase oleosa que actúan como surfactantes hidrofóbicos. Se logra obtener una emulsión directa para uno de los materiales ligantes (MBL 1) con 2%p/p de surfactante aniónico a pH 11 en relación O/W - 60/40%p/p.