Universidad

Desarrollan polímeros para mejorar los asfaltos de nuestro país

/Difusión UNLP/


El mal estado de las rutas y calles de nuestro país suele ser un tema de preocupación constante para todos los que diariamente las transitan, así como también para los gobiernos nacionales, provinciales y municipales. En la Universidad Nacional de La Plata desarrollan polímeros para mejorar el asfalto base y hacerlo más resistente al tránsito y las inclemencias climáticas.

Los polímeros son macromoléculas compuestas de moléculas más pequeñas llamados monómeros. En el Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA) dependiente de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional de La Plata sintetizan los polímeros en el laboratorio y luego los utilizan para mejorar la calidad del  asfalto. 

Si se transita por las calles de la ciudad o por las rutas se puede observar que hay hundimientos, fisuras e inclusive hay zonas donde faltan partes del material, esto se debe a que el asfalto se deteriora debido a la cantidad de transito que pasa por esas calles, por el peso vehicular, por las condiciones climáticas ya que en invierno se contrae debido a las bajas temperaturas y en verano se dilata porque hace más calor.

La Doctora en Ciencias Exactas y directora del proyecto Tamara Oberti explicó: ”se ha estudiado que cuando a los asfaltos se los modifica con polímeros sus prestaciones mejoran y su vida útil es más larga. Nosotros diseñamos polímeros  para modificar asfalto y así mejorar la viscoelasticidad de estos materiales. Nuestro grupo Macromoléculas del INIFTA dirigido por la Dra. M. Susana Cortizo se encarga de diseñar estos polímeros, posteriormente con la Unidad de Investigación y Desarrollo en Ingeniería Civil (UIDIC)  de la facultad de  Ingeniería de la UNLP realizamos la modificación del asfalto base donde incorporamos el polímero  y estudiamos todas las propiedades del asfalto modificado en comparación con el que se usa habitualmente y analizamos como mejoran estas propiedades.

El  grupo Macromoléculas del INIFTA trabaja en síntesis de polímeros para distintas aplicaciones, en este caso en particular el objetivo es llegar  a modificar asfalto, para esto lo que se hace es pensar en la estructura de los polímeros para lograr una modificación adecuada, los cuales deben tener una parte alquílica y una parte aromática para poder compatibilizar con los distintos componentes del asfalto.

“Dentro de los monómeros que contengan una parte alquílica utilizamos los derivados de los fumaratos porque son  factibles de sintetizar con insumos del país, ya que una de las grandes complicaciones en los usos industriales es la importación de insumos entre los cuales se encuentran los monómeros. Estos monómeros los hacemos a partir de ácido fumárico y el alcohol correspondiente,  dado que este es el que aporta la cadena alquílica a la estructura final del polímero. Entonces en primer lugar se sintetizan los monómeros que se necesitan y luego se copolimerizan con monómeros que contengan en su estructura anillos aromáticos para lograr los polímeros que necesitamos”

“ Estos  copolímeros pueden tener distintos pesos moleculares y distintas arquitecturas (  lineales,  ramificadas o estrellas), una vez  que se sintetizan, aíslan y purifican, se procede a su caracterización, es decir se determinan sus propiedades, se observa que peso molecular tienen, el índice de polidispersidad, se analiza su estructura  por infrarrojo y RMN, se determinan las propiedades térmicas, ya que necesitamos determinar a qué temperatura puede llegar a descomponerse porque después cuando se mezcla con el asfalto se calienta entonces no  debemos llegar a esas temperatura”, detalló la investigadora de la UNLP y el CONICET.

Una vez que se conocen las propiedades de los copolímeros en colaboración con un grupo de trabajo de la facultad de ingeniería UIDIC cuyo director es el ingeniero Diego Larsen,  se procede a caracterizar estos asfaltos modificados.

Oberti describió. “Lo primero  que se hace para modificarlo es calentar el asfalto base que se utiliza comúnmente para hacer las calles y rutas, posteriormente se agrega el polímero y se estudian las variables experimentales como cantidad de polímero agregado, velocidad y temperatura de mezclado entre otras.  Posteriormente lo dejamos llegar a temperatura ambiente y luego se hacen los ensayos estandarizados por normas: ensayos de penetración, de punto de ablandamiento, viscosidad y retorno elástico, para conocer el comportamiento del asfalto modificado respecto del convencional y  finalmente  se hacen ensayos de envejecimiento para ver si la incorporación de los polímeros mejora  esta propiedad, ya que cuanto más rápido envejece el asfalto menores prestaciones va a tener.  Las pruebas se realizan a  distintas temperaturas para ver cómo se va a desempeñar el asfalto modificado frente al ahuellamiento a altas temperaturas y a la fisuración a bajas temperaturas.”

En algunas muestras, incorporamos nanoarcillas de origen nacional, facilitadas por la Dra. Vera Alvarez del Grupo de Materiales Compuestos Termoplásticos (CoMP) del Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales (INTEMA), CONICET de la Universidad Nacional de Mar del Plata, para mejorar la dureza y estabilidad de los asfaltos modificados.

Una vez finalizadas las pruebas, se determina quédtipo de asfalto modificado es el mejor y más resistente para su aplicación” concluyó la investigadora.

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