Nanotecnologías para el mejoramiento de las propiedades mecánicas de una capa de base en estructuras de pavimento.

Abstract

Los nanomateriales son estructuras cuyas dimensiones llegan a ser menores a 100 nm y que llegan a ser estudiados por la nanotecnología, la cual es la ciencia que se encarga de estudiar, diseñar y fabricar nanomateriales. A la aplicación de los nanos materiales se le llama nano ciencia, los nanomateriales pueden fabricarse de diferentes formas, en forma de nano polvos y de nano partículas. Las nanofibras de carbono son nano partículas de peso liviano, estas poseen una elevada resistencia, al igual que un alto módulo de elasticidad. A estas se les compara comúnmente con los nanotubos de carbono, la diferencia entre estos dos materiales es que los nanotubos de carbono son diseñados molecularmente, por consiguiente, sus características de aplicación son mejores. Debido a esto, el valor en el mercado tiende a ser elevado, por otro lado, las nanofibras de carbono son más fáciles de producir, ya que no son diseñadas ni se controla rigurosamente su morfología. Existen varias aplicaciones de los nanos materiales, estos tienen un campo de estudio amplio, sin embargo, no hay suficientes estudios relacionados a este tema en Guatemala. A nivel mundial se han estudiado cerámicas nano estructuradas, materiales ferromagnéticos, concreto modificado etc; sin embargo, hay muy poca literatura sobre bases estructurales. La modificación de estos pavimentos aumenta significativamente su desempeño y permiten reducir sus espesores para disminuir el consumo de recursos naturales. En este trabajo se estudia una capa de base de la estructura de un pavimento modificada con nanofibras de carbono. Se compara una capa de base de pavimento modificada con una tradicional. A la base modificada se le agrega un 3% de nanofibras de carbono según el peso de la estructura. Se realizaron diferentes ensayos para comprobar si en efecto el utilizar nanofibras mejora las propiedades de los materiales asfálticos. Esta investigación permite conocer la versatilidad del uso de nanofibras de carbono en los diferentes materiales estabilizados con ligantes bituminosos, de mejorar el desempeño de los materiales y conocer fuentes de obtención para los modificadores. También motiva a otros usuarios a investigar de otras fuentes de obtención de nanofibras.