Evaluación del envejecimiento a corto plazo de materiales ligantes de baja viscosidad

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dc.contributor.advisorLópez Contreras, Yuly Fernanda
dc.contributor.advisorMartínez Rey, Ramiro
dc.contributor.authorSandoval Herrera, Angie Juliana
dc.contributor.authorSantos Luna, Merlin Estefani
dc.contributor.evaluatorViejo Abrante, Fernando
dc.contributor.evaluatorGomez Ramirez, Javier Enrique
dc.date.accessioned2024-11-14T17:55:20Z
dc.date.available2024-11-14T17:55:20Z
dc.date.created2024-11-12
dc.date.issued2024-11-12
dc.description.abstractEn la industria petrolera se generan residuos durante los procesos de producción y refinación, los cuales pueden aprovecharse para fabricar materiales ligantes bituminosos (MBL). Esto reduce la cantidad de desechos que se envían a vertederos y contribuye a la sostenibilidad al prolongar el ciclo de vida de los materiales. Los MBL, con propiedades adhesivas similares al asfalto, son una alternativa viable para el tratamiento de vías de baja circulación. Sin embargo, su menor viscosidad, producto de una mayor proporción de hidrocarburos livianos, les otorga un comportamiento distinto al del asfalto tradicional. El objetivo principal de este trabajo fue evaluar el envejecimiento a corto plazo de materiales ligantes de baja viscosidad, producidos en laboratorio y envejecidos en un horno rotatorio de película delgada (RTFOT). Se realizó la caracterización fisicoquímica (insolubles en n-heptano, cenizas, FTIR y análisis termogravimétrico) para evaluar la composición y estabilidad térmica, y caracterizaciones reológicas (viscosidad, reometría de corte dinámico, creep recovery) para analizar su comportamiento mecánico bajo distintas condiciones. Se identificó que el envejecimiento a corto plazo de los MBL de baja viscosidad está principalmente influenciado por el tiempo, la temperatura y el cambio en sus propiedades fisicoquímicas y reológicas. Los MBL envejecidos muestran un aumento en la cantidad de asfaltenos y en los grupos, sulfóxidos, cetonas y carbonilos. Los resultados en TGA muestran que, a 60°C, los MBL presentan estabilidad térmica, manteniendo sus propiedades estructurales. La presencia de sólidos inorgánicos aumenta la rigidez del material, incrementando la viscosidad y el módulo complejo.
dc.description.abstractenglishIn the oil industry, waste is generated during production and refining processes, which can be repurposed to manufacture bituminous binder materials (BBM). This reduces the amount of waste sent to landfills and contributes to sustainability by extending the life cycle of materials. BBMs, with adhesive properties similar to asphalt, present a viable alternative for the treatment of low traffic roads. However, their lower viscosity, due to a higher proportion of light hydrocarbons, gives them a different behavior compared to traditional asphalt. The main objective of this study was to evaluate the short-term aging of low-viscosity binder materials, produced in the laboratory and aged in a Rolling Thin Film Oven (RTFOT). Physicochemical characterization (n-heptane insolubles, ashes, FTIR, and thermogravimetric analysis) was carried out to assess the composition and thermal stability, and rheological characterizations (viscosity, dynamic shear rheometry, creep recovery) were conducted to analyze their mechanical behavior under different conditions. It was found that the short-term aging of low-viscosity BBMs is mainly influenced by time, temperature, and changes in their physicochemical and rheological properties. Aged MBLs show an increase in the amount of asphaltenes and in the sulfoxide, ketone, and carbonyl groups. TGA results indicate that, at 60°C, MBLs exhibit thermal stability, maintaining their structural properties. The presence of inorganic solids increases the material's stiffness, leading to higher viscosity and complex modulus.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponameEscuela de Ingeniería Química
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44709
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyIngeniería Química
dc.publisher.programUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.schoolUniversidad Industrial de Santander
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMaterial bituminoso ligante
dc.subjectenvejecimiento a corto plazo
dc.subjectRTFOT
dc.subjectMódulo complejo
dc.subject.keywordBituminous Binder Material
dc.subject.keywordShort-term aging
dc.subject.keywordRTFOT
dc.subject.keywordComplex modulus
dc.titleEvaluación del envejecimiento a corto plazo de materiales ligantes de baja viscosidad
dc.title.englishEvaluation of short-term aging of low-viscosity binder materials.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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