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Figura 9. Valores de retorno elástico correspondientes
a los asfaltos en estudio
3.3 Análisis Molecular por espectroscopia infrarroja
Por último, y con el motivo de encontrar una validación de las consideraciones
efectuadas a partir del análisis reologico, también se realizó un estudio a
partir de otro enfoque empleando el análisis por espectroscopia infrarroja.
La espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) se basa
en la interacción de las moléculas con la energía electromagnética
correspondiente a la zona del espectro electromagnético comprendida
entre 4000 y 660 cm-1 (expresado en número de onda).
Un espectro de este tipo es el registro gráfico de los movimientos
moleculares (de estiramiento o deformación) correspondientes a todos
los tipos de enlaces presentes en una molécula o conjunto de ellas. Dicho
espectro permite identificar los grupos funcionales y bajo ciertas condiciones
identificar el compuesto que le da origen. El registro se realiza sobre una
película delgada obtenida por “casting” de una solución clorofórmica sobre
una ventana de cloruro de sodio. Para esta oportunidad, se utilizó para las
diferentes determinaciones un equipo EZ Omnic (TA Instrument), preparando
las muestras sobre pastillas de KBr.
En el espectro del asfalto envejecido se observan también dos bandas
a 1699 y 1030 cm -1 indicativas de la presencia de grupos carbonilos
conjugados (C=O) y sulfóxido (S=O) provenientes del proceso de parcial
oxidación del asfalto.
La figura 11 presenta una ampliación de la zona del espectro comprendida
entre 2000 y 600 cm -1 para los asfaltos correspondientes a la muestra del
asfalto modificado con 12 años de servicio (muestra 3), a la muestra 4,
muestra 5 y muestra 6, para una mejor visualización e interpretación.
Se observa que la banda de productos de oxidación a 1699 cm-1 es muy
pequeña para las muestras 5 y 6, haciéndose más notorias en los casos de
la muestra 6 y la muestra 3. Esto se encuentra alineado a las observaciones
efectuadas durante el análisis de los resultados del comportamiento
reológico; porcentajes del asfalto modificado envejecido de hasta 20 % en
el asfalto modificado original quedan casi inadvertidos.
Con el fin de cuantificarla se ha tomado como banda de referencia la de
1463 correspondiente a los grupos metilenos, como se indicó en la figura
11. En la tabla 5 se presentan y resumen los resultados logrados.
Figura 11. Espectros FTIR de la muestra 3 (rojo), muestra 4 (violeta),
muestra 5 (celeste) y muestra 6 (azul)
Tabla 5. Cuantificación de los grupos metilenos de los asfaltos en estudio.
Figura 10. Espectros FTIR del asfalto virgen (violeta) y envejecido
mediante RTFOT (rojo)
La figura 10 anterior presenta las características generales del asfalto
modificado en su estado original y el mismo asfalto luego del proceso de
envejecimiento en laboratorio (RTFOT).
En este espectro se observan en principio las siguiente bandas típicas del
asfalto (cm -1 ): 3057, 2921 y 2852 (νCH aromático y alifático), 1605 (ν C=C
),
1463 (ν CH
de –CH 2
-), 1377 (ν CH
de CH3) y 716 (CH Aromatico).
Por otro lado, también podemos identificar qué bandas típicas del
modificador, polímero SBS, aparecen a 966 cm -1 (CH alqueno trans), 749 y
691 cm -1 ( CH
Aromático monosustituido).
Se observa un aumento creciente de la relación C=O/CH2 con el aumento
del contenido del asfalto modificado envejecido lo cual confirma la tendencia
mencionada anteriormente.
Puede observarse también que no hay diferencias significativas entre el
asfalto modificado original y la muestra que contiene 10 % del asfalto
modificado con 12 años de servicio.
Por otro lado, el agregado del asfalto modificado envejecido proveniente
del RAP muestra un creciente contenido de productos de oxidación en la
mezcla resultante, lo cual es lógico considerando que el asfalto proveniente
del RAP puro es un producto con un alto grado de envejecimiento, como
consecuencia de los factores ambientales y las condiciones de servicio a
las que fue sometido.
.74 Carreteras // Marzo 2012